JP2016110524A - Photovoltaic power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に、パワーコンディショナを制御して太陽電池の電力の最大点を検出し、検出した最大電力点でパワーコンディショナを動作させる最大電力追従法に関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and more particularly to a maximum power tracking method for detecting a maximum power point of a solar cell by controlling a power conditioner and operating the power conditioner at the detected maximum power point.
太陽光発電システムに関する技術が特許文献１と２に記載されている。 Patent Documents 1 and 2 describe techniques related to a photovoltaic power generation system.
特許文献１には、「太陽光パネル電圧を、変換器のインバータ回路の交流出力電圧から決まるインバータ回路の最低入力直流電圧より高くする場合には、昇圧チョッパ回路のスイッチングを停止してインバータ回路による運転を行い、太陽光パネル電圧を、インバータ回路の交流出力電圧から決まるインバータ回路の最低入力直流電圧よりも低くする場合には、インバータ回路と昇圧チョッパ回路により運転する」と記載されている。 Patent Document 1 states that “when the solar panel voltage is made higher than the minimum input DC voltage of the inverter circuit determined from the AC output voltage of the inverter circuit of the converter, switching of the boost chopper circuit is stopped and the inverter circuit is used. When the operation is performed and the solar panel voltage is made lower than the minimum input DC voltage of the inverter circuit determined from the AC output voltage of the inverter circuit, the inverter circuit and the boost chopper circuit are used.
特許文献２には、「太陽光発電システムにおいて、スイッチング素子を制御して太陽電池の電流を電流目標値とほぼ等しい値に制御する電流制御手段と、電流目標値を可変する目標値可変手段を具備し、電流目標値をゼロから徐々に増加させながらその都度電力を演算して電力が最大となる点の電流目標値を求める検出モードと、求めた電流目標値で動作する定常モードを持つシステムにおいて、目標値可変手段における電流増加量を適宜選択し、最適な増加量を最短時間で求める。」と記載されている。 Patent Document 2 discloses that in a photovoltaic power generation system, there are provided current control means for controlling the switching element to control the current of the solar cell to a value substantially equal to the current target value, and target value variable means for changing the current target value. System that has a detection mode for calculating the current target value at the point where the power is maximized by gradually increasing the current target value from zero, and a steady mode that operates with the calculated current target value. , The current increase amount in the target value varying means is appropriately selected, and the optimum increase amount is determined in the shortest time.
太陽光発電システムの課題の一つに、発電電力の向上がある。前記特許文献１の技術は、太陽電池の電圧がインバータ回路の最低入力直流電圧よりも高い場合に、昇圧チョッパ回路のスイッチングを停止して半導体のスイッチング動作による損失を低減し、変換器であるパワーコンディショナの変換効率を向上させ、太陽光発電システムの発電電力の向上に寄与する。 One of the challenges of the solar power generation system is to improve the generated power. When the voltage of the solar cell is higher than the minimum input DC voltage of the inverter circuit, the technology of Patent Document 1 stops the switching of the step-up chopper circuit and reduces the loss due to the semiconductor switching operation. It improves the conversion efficiency of the conditioner and contributes to the improvement of the power generated by the photovoltaic power generation system.
一方、発電電力の向上には、太陽電池の最大電力点を検出する最大電力追従法も重要である。一般によく知られる最大電力追従法に山登り法がある。 On the other hand, the maximum power tracking method for detecting the maximum power point of the solar cell is also important for improving the generated power. A hill-climbing method is a well-known maximum power tracking method.
ここで山登り法の原理について簡単に触れる。図８は、山登り法の説明図である。太陽光発電システムでは、複数の太陽電池パネルを直列あるいは並列に接続し、太陽電池パネルアレイを形成する。説明の便宜上、以降では太陽電池パネルアレイのことを単に太陽電池パネルと呼ぶことにする。図８の横軸は、太陽電池パネルの電圧である。縦軸は、太陽電池パネルからパワーコンディショナへ流れる電流、および太陽電池パネルから供給される電力（発電電力の総和）である。図８の破線で示す通り、太陽電池パネルのＶ−Ｉ特性は、曲線状になっている。また、太陽電池モジュールのＶ−Ｐ特性は、上に凸の曲線状になっている。山登り法とは、パワーコンディショナを制御して、太陽電池パネルの動作点を微小電圧分あるいは微小電流分移動させ、その移動前後における電力値の比較結果に基づいて次の動作点を決定する方法である。これにより、太陽電池の動作点を最大電力点Ｇ１の付近に留めることができる。 Here, I briefly touch on the principle of mountain climbing. FIG. 8 is an explanatory diagram of the hill climbing method. In a solar power generation system, a plurality of solar battery panels are connected in series or in parallel to form a solar battery panel array. For convenience of explanation, hereinafter, the solar cell panel array is simply referred to as a solar cell panel. The horizontal axis of FIG. 8 is the voltage of the solar cell panel. The vertical axis represents the current flowing from the solar cell panel to the power conditioner and the electric power supplied from the solar cell panel (the sum of the generated power). As shown by the broken line in FIG. 8, the VI characteristic of the solar cell panel is curved. Moreover, the VP characteristic of the solar cell module has an upward convex curve. The hill-climbing method is a method in which the power conditioner is controlled to move the operating point of the solar cell panel by a minute voltage or minute current, and the next operating point is determined based on the comparison result of power values before and after the movement. It is. Thereby, the operating point of the solar cell can be kept near the maximum power point G1.
前述の最大電力点Ｇ１とは、太陽電池パネルの発電電力の総和が最大となる動作点を意味している。図８では、Ｖ‐Ｐ特性の極大値を与える動作点（以下、極大点という）が一つであり、この極大点が最大電力点Ｇ１に一致している。しかし、太陽電池パネルの日射量に偏りが生じ、太陽電池パネルのＶ−Ｐ特性において複数の極大点が存在するときもある（図９参照）。このとき、山登り法では最大の極大点を検出できない場合があり、この問題を解決する最大電力追従法としてスキャン法が提案されている。 The aforementioned maximum power point G1 means an operating point at which the total sum of generated power of the solar cell panel is maximized. In FIG. 8, there is one operating point that gives the maximum value of the VP characteristic (hereinafter referred to as the maximum point), and this maximum point coincides with the maximum power point G1. However, the solar radiation amount of the solar cell panel is biased, and there may be a plurality of local maximum points in the VP characteristic of the solar cell panel (see FIG. 9). At this time, there are cases where the maximum local maximum point cannot be detected by the hill-climbing method, and a scanning method has been proposed as a maximum power tracking method to solve this problem.
図９は、スキャン法の説明図である。図９では、Ｖ‐Ｐ特性の極大値を与える点Ｇ２、Ｇ３のうち、点Ｇ２が最大電力点に一致している。なお、時間の経過とともに太陽電池パネルの日射条件が変化すると、点Ｇ２、Ｈ３における電力値の大小が入れ替わったり、極大点の位置が変化したりする場合がある。このような状況下において、仮に山登り法のみを継続して行った場合、太陽電池パネルの動作点が最大電力点ではない極大点Ｇ３付近に留まる可能性がある。太陽電池パネルから最大限の発電電力を取り出すためには、その動作点を最大電力点Ｇ２に移動させることが望ましい。スキャン法とは、太陽電池パネルの動作点を所定の電圧あるいは電流の範囲内で移動させ（図９の実践矢印を参照）、これらの範囲内における動作点のうち最大電力を与える動作点（つまり、最大電力点Ｇ２：図９参照）を特定する方法である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the scanning method. In FIG. 9, among the points G2 and G3 giving the maximum value of the VP characteristic, the point G2 coincides with the maximum power point. In addition, when the solar radiation conditions of the solar cell panel change with the passage of time, the magnitudes of the power values at the points G2 and H3 may be switched or the position of the maximum point may change. Under such circumstances, if only the hill-climbing method is continuously performed, there is a possibility that the operating point of the solar cell panel remains in the vicinity of the maximum point G3 that is not the maximum power point. In order to extract the maximum generated power from the solar cell panel, it is desirable to move the operating point to the maximum power point G2. In the scanning method, the operating point of the solar cell panel is moved within a predetermined voltage or current range (see the practical arrows in FIG. 9), and the operating point that gives the maximum power among the operating points within these ranges (that is, the operating point) , Maximum power point G2: see FIG. 9).
ここで太陽光発電システムの課題に話題を戻す。発電電力を向上させるためには、日射条件によって変化した太陽電池パネルの最大電力点を短時間で検出することが望ましい。前記特許文献２は、前述のスキャン法の改良に関するものであり、太陽電池の最大電力点を短時間で検出することに寄与する。 Now, let's return to the topic of the photovoltaic power generation system. In order to improve the generated power, it is desirable to detect in a short time the maximum power point of the solar cell panel that has changed according to solar radiation conditions. Patent Document 2 relates to an improvement of the above-described scanning method, and contributes to detecting the maximum power point of a solar cell in a short time.
そこで前記特許文献１の技術に、前記特許文献２の最大電力追従法を用いれば、システムの発電電力のさらなる向上が見込まれると思われる。しかし、特許文献１の技術では、太陽電池の電圧がインバータ回路の最低入力電圧よりも高い場合は、昇圧チョッパ回路を停止することから、太陽電池の電圧をインバータで制御する必要が生じる。一般にインバータの前段には、半導体のスイッチング動作で生じるパルス状の電流を平滑する目的で大容量のコンデンサが実装されることから、太陽電池の電圧をインバータで変化させるには相応の時間がかかり、短時間に最大電力点を検出することは難しい。 Therefore, if the maximum power follow-up method of Patent Document 2 is used for the technique of Patent Document 1, further improvement of the generated power of the system is expected. However, in the technique of Patent Document 1, when the voltage of the solar cell is higher than the minimum input voltage of the inverter circuit, the boost chopper circuit is stopped, and thus the voltage of the solar cell needs to be controlled by the inverter. In general, a large-capacity capacitor is mounted in the previous stage of the inverter for the purpose of smoothing the pulsed current generated by the semiconductor switching operation, so it takes a considerable amount of time to change the voltage of the solar cell with the inverter. It is difficult to detect the maximum power point in a short time.
本発明の目的は、パワーコンディショナの変換効率を向上させ、かつ短時間に太陽電池の最大電力点を検出し、発電量を向上した太陽光発電システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system that improves the conversion efficiency of a power conditioner, detects the maximum power point of a solar cell in a short time, and improves the power generation amount.
上記課題を解決するために、太陽電池と、前記太陽電池に接続される電力変換器を有する太陽光発電システムにおいて、前記電力変換器は、前記太陽電池の直流電力の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記直流電力を交流に変換する系統連系インバータで構成され、前記太陽電池の電圧が所定の電圧以上の場合、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを停止し通過した太陽電池の直流電力を系統連系インバータで交流に変換する定常モードを備えるとともに、前記定常モードの後に、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを起動して、前記系統連系インバータの入力電圧を前記所定の電圧よりも高い電圧に維持し、前記太陽電池の動作点電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータで変化させ、前記太陽電池の電力特性を測定するスキャンモードを実行することにより達成される。 In order to solve the above-described problem, in a solar power generation system having a solar cell and a power converter connected to the solar cell, the power converter converts DC voltage of the solar cell into DC-DC. When the voltage of the solar cell is equal to or higher than a predetermined voltage, the DC-DC converter is stopped and the DC power of the solar cell that has passed through is grid-connected. A stationary mode for converting to alternating current with a system inverter, and after the steady mode, starting the DC-DC converter, maintaining the input voltage of the grid-connected inverter at a voltage higher than the predetermined voltage, By changing the operating point voltage of the solar cell with the DC-DC converter and executing a scan mode for measuring power characteristics of the solar cell. It is achieved.
太陽電池パネルの最大電力点を短時間に検出し、太陽光発電システムの発電量の向上が可能となる。 The maximum power point of the solar battery panel can be detected in a short time, and the power generation amount of the solar power generation system can be improved.
＜太陽光発電システムの構成＞
以下発明の一実施例について、図１から７を用いて説明する。
<Configuration of solar power generation system>
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図１は本実施例における太陽光発電システムの構成図である。図１において、１０は太陽電池パネル、１はパワーコンディショナ、８０はＤＣ−ＤＣコンバータ、９０は系統連系インバータ、１１は商用系統である。２０はスイッチング素子、２１はダイオード、３０は平滑コンデンサ、４０はインダクタ、５０は入力フィルタ、６０は電流センサ、１００は制御手段である。なお本実施例では、スイッチング素子２０にＭＯＳＦＥＴを用いているが、それに限定するものではない。 FIG. 1 is a configuration diagram of a photovoltaic power generation system in the present embodiment. In FIG. 1, 10 is a solar cell panel, 1 is a power conditioner, 80 is a DC-DC converter, 90 is a grid interconnection inverter, and 11 is a commercial system. 20 is a switching element, 21 is a diode, 30 is a smoothing capacitor, 40 is an inductor, 50 is an input filter, 60 is a current sensor, and 100 is a control means. In this embodiment, a MOSFET is used as the switching element 20, but the present invention is not limited to this.
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０の回路の接続を説明する。太陽電池パネル１０の両端には、入力フィルタ５０、電流センサ６０を介して、インダクタ４０とスイッチング素子２０の直列接続体が接続される。スイッチング素子２０の両端には、ダイオード２１と平滑コンデンサ３０の直列接続体が接続される。スイッチング素子２０の制御端子であるゲート端子およびソース端子は、制御手段１００に接続される。 The circuit connection of the DC-DC converter 80 will be described. A series connection body of the inductor 40 and the switching element 20 is connected to both ends of the solar cell panel 10 via the input filter 50 and the current sensor 60. A series connection body of a diode 21 and a smoothing capacitor 30 is connected to both ends of the switching element 20. A gate terminal and a source terminal which are control terminals of the switching element 20 are connected to the control means 100.
ＤＣ−ＤＣコンバータ８０の入力は太陽電池パネル１０と接続される側であり、出力は平滑コンデンサ３０の両端である。太陽電池１０の電圧Ｖｐｖは入力フィルタ５０を介して制御手段１００に伝達される。太陽電池パネル１０の電流量の情報は電流センサ６０によって制御手段１００に伝達される。平滑コンデンサ３０の電圧ＶPNも制御手段１００に伝達される。 The input of the DC-DC converter 80 is the side connected to the solar cell panel 10, and the outputs are both ends of the smoothing capacitor 30. The voltage Vpv of the solar cell 10 is transmitted to the control means 100 through the input filter 50. Information on the amount of current of the solar cell panel 10 is transmitted to the control means 100 by the current sensor 60. The voltage V PN of the smoothing capacitor 30 is also transmitted to the control means 100.
平滑コンデンサ３０の両端には、系統連系インバータ９０の入力が接続される。系統連系インバータ９０の出力には、商用系統１１が接続される。なお図表は省略するが、系統連系インバータ９０の内部にあるセンサやスイッチング素子の各端子は制御手段１００に接続されている。制御手段１００はＤＣ−ＤＣコンバータ８０と系統連系インバータ９０を制御する。 The input of the grid interconnection inverter 90 is connected to both ends of the smoothing capacitor 30. The commercial system 11 is connected to the output of the grid interconnection inverter 90. Although not shown, the terminals of the sensors and switching elements in the grid interconnection inverter 90 are connected to the control means 100. The control means 100 controls the DC-DC converter 80 and the grid interconnection inverter 90.
図２は、図１の入力フィルタ５０内部の一例を示した図である。４５、４６はコモンモードチョーク、３１、３２、３３、３４、３５はフィルタコンデンサ、４１はノーマルモードチョークである。図２において、入力フィルタ５０の入力側端子の両端にはフィルタコンデンサ３１が接続され、フィルタコンデンサ３１の両端にはコモンモードチョーク４５の入力側端子が接続される。コモンモードチョーク４５の出力側端子はフィルタコンデンサ３２と３３の直列体に接続される。フィルタコンデンサ３２と３３の中点はフレームグランドに接続される。フィルタコンデンサ３２と３３の直列体の両端にはフィルタコンデンサ３４の両端が接続される。フィルタコンデンサ３４の両端はコモンモードチョーク４６の入力側端子が接続される。コモンモードチョーク４６の出力側端子の一方にはノーマルモードチョーク４１が接続され、ノーマルモードチョーク４１とコモンモードチョーク４６の他方の端子の間にフィルタコンデンサ３５が接続される。そして、フィルタコンデンサ３５の両端子はコンバータ側端子となり入力フィルタ５０の外部に引き出される。
＜パワーコンディショナの動作モードについて＞
これ以降、パワーコンディショナ１の動作を説明する。パワーコンディショナ１は、定常モード、昇圧モード、スキャンモードの３つの動作モードを具備する。それぞれの動作モードを説明していく。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the inside of the input filter 50 of FIG. 45 and 46 are common mode chokes, 31, 32, 33, 34 and 35 are filter capacitors, and 41 is a normal mode choke. In FIG. 2, a filter capacitor 31 is connected to both ends of the input side terminal of the input filter 50, and an input side terminal of the common mode choke 45 is connected to both ends of the filter capacitor 31. The output side terminal of the common mode choke 45 is connected to a series body of filter capacitors 32 and 33. The midpoint of the filter capacitors 32 and 33 is connected to the frame ground. Both ends of the filter capacitor 34 are connected to both ends of the series body of the filter capacitors 32 and 33. Both ends of the filter capacitor 34 are connected to the input side terminals of the common mode choke 46. A normal mode choke 41 is connected to one of output terminals of the common mode choke 46, and a filter capacitor 35 is connected between the normal mode choke 41 and the other terminal of the common mode choke 46. Then, both terminals of the filter capacitor 35 become converter side terminals and are drawn out of the input filter 50.
<Operation mode of the inverter>
Hereinafter, the operation of the power conditioner 1 will be described. The power conditioner 1 has three operation modes: a steady mode, a boost mode, and a scan mode. Each operation mode will be described.
ところで、図１の系統連系インバータ９０は、太陽電池パネル１０で発電しかつＤＣ−ＤＣコンバータ８０で電圧を変換した直流電力を交流電力に変換し、商用系統１１に逆潮流させる。系統連系インバータ９０が直流から交流に変換する動作を行うために必要な入力電圧がある。ここではその電圧を最低入力動作電圧ＶINVLOWと定義する。一般的な系統連系インバータの場合は、ＶINVLOWは商用系統１１のピーク電圧よりも高い電圧となる。例えば、商用系統１１の電圧が２０２Ｖｒｍｓのときのピーク電圧は２８６Ｖであるから、それよりも高い３００Ｖ程度がＶINVLOWとなる。系統連系インバータ９０の入力電圧にあたるＶPNがＶINVLOWを下回る状態で系統連系インバータ９０を動作させると、商用系統１１に逆潮流する交流電力の電流に高調波歪みを生じるなどの問題が起こる場合がある。 By the way, the grid interconnection inverter 90 of FIG. 1 converts the DC power generated by the solar cell panel 10 and the voltage converted by the DC-DC converter 80 into AC power and causes the commercial system 11 to flow backward. There is an input voltage necessary for the grid interconnection inverter 90 to perform an operation of converting from direct current to alternating current. Here, this voltage is defined as the minimum input operating voltage V INVLOW . In the case of a general grid-connected inverter, V INVLOW is higher than the peak voltage of the commercial grid 11. For example, since the peak voltage when the voltage of the commercial system 11 is 202 Vrms is 286 V, about 300 V higher than that is V INVLOW . When the grid interconnection inverter 90 is operated in a state where V PN corresponding to the input voltage of the grid interconnection inverter 90 is lower than V INVLOW , problems such as generation of harmonic distortion in the AC power current flowing backward to the commercial grid 11 occur. There is a case.
先に定常モードと昇圧モードについて説明する。図１の制御手段１００は、太陽電池の電圧ＶPVと平滑コンデンサ３１の電圧ＶPNを逐次監視しており、商用系統１１の電圧を監視して系統連系インバータ９０が動作可能な最低入力動作電圧INVLOWを逐次決定する。制御手段１００は、ＶPV、ＶＰＮ、そしてＶINVLOWの電圧値を比較し、パワーコンディショナ１を定常モードあるいは昇圧モードで動作させるかを決定する。
（定常モード）
ＶPV≧ＶINVLOWの場合、制御手段１００は、スイッチング素子２０のスイッチング動作を停止して、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を停止する。太陽電池パネル１０の直流電力はＤＣ−ＤＣコンバータ８０内のダイオード２１を通過し、系統連系インバータ９０に入力される。つまり、太陽電池パネルの電圧ＶPVは系統連系インバータの入力電圧ＶPNと等しくなる。なお、説明を簡便にするため、ダイオードで発生する順方向電圧は無視するものとする。制御手段１００は、系統連系インバータ９０を制御して、太陽電池で発生した直流電力を交流に変換して商用系統１１に逆潮流させる。これと同時に、前述の山登り法を使ってＶPNすなわちＶPVを所望の電圧に変更して太陽電池パネル１０の最大の電力点を検出し、最大電力点で運転する。定常モードにおいては、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を停止することにより、スイッチング素子のスイッチング動作による損失が発生せず、パワーコンディショナ１の電力変換効率を向上させる効果がある。
（昇圧モード）
ＶPV＜ＶINVLOWの場合、制御手段１００は、スイッチング素子２０をスイッチング動作させ、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を運転する。太陽電池パネル１０の直流電力はＤＣ−ＤＣコンバータ８０で昇圧され、系統連系インバータ９０に入力される。つまり、太陽電池パネルの電圧ＶPVよりも系統連系インバータの入力電圧ＶPNの方が高くなる。制御手段１００は、系統連系インバータ９０を制御して、太陽電池で発生した直流電力を交流に変換して商用系統１１に逆潮流させる。これと同時に、ＶPNをＶINVLOWとなるように運転する。制御手段１００は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を制御し、前述の山登り法を使って太陽電池パネル１０の最大の電力点を検出し、最大電力点で運転する。
（スキャンモード）
以下、本実施例の特徴であるスキャンモードについて説明する。本実施例では、太陽電池パネルの電力特性に複数の極大値が発生した場合に対応し、短時間で最大電力点を検出するスキャンモードを具備する。
（比較対象となるスキャンモード）
先に本実施例のスキャンモードの作用と効果を明確にするため，その比較対象となるスキャンモードについて図６と７を用いて説明する。図６は、比較対象のスキャンモードに関するフローチャートであり、図７は比較対象のスキャンモードをパワーコンディショナ１で実施した場合の動作を説明する図である。
First, the steady mode and the boost mode will be described. 1 sequentially monitors the voltage V PV of the solar cell and the voltage V PN of the smoothing capacitor 31, and monitors the voltage of the commercial system 11 to enable the grid-connected inverter 90 to operate. The voltage INVLOW is determined sequentially. The control means 100 compares the voltage values of V PV , VPN, and V INVLOW and determines whether to operate the power conditioner 1 in the steady mode or the boost mode.
(Steady mode)
When V PV ≧ V INVLOW , the control unit 100 stops the switching operation of the switching element 20 and stops the DC-DC converter 80. The DC power of the solar panel 10 passes through the diode 21 in the DC-DC converter 80 and is input to the grid interconnection inverter 90. That is, the voltage V PV of the solar cell panel becomes equal to the input voltage V PN of the grid interconnection inverter. In order to simplify the description, the forward voltage generated in the diode is ignored. The control means 100 controls the grid interconnection inverter 90 to convert the DC power generated by the solar cell into AC and cause the commercial system 11 to flow backward. At the same time, it detects a maximum power point of the solar cell panel 10 by changing the V PN i.e. V PV to a desired voltage using the hill-climbing method described above, operated at the maximum power point. In the steady mode, the DC-DC converter 80 is stopped, so that the loss due to the switching operation of the switching element does not occur and the power conversion efficiency of the power conditioner 1 is improved.
(Pressure increase mode)
When V PV <V INVLOW , the control unit 100 switches the switching element 20 to operate the DC-DC converter 80. The DC power of the solar panel 10 is boosted by the DC-DC converter 80 and input to the grid interconnection inverter 90. That is, the input voltage V PN of the grid interconnection inverter is higher than the voltage V PV of the solar battery panel. The control means 100 controls the grid interconnection inverter 90 to convert the DC power generated by the solar cell into AC and cause the commercial system 11 to flow backward. At the same time, the operation is performed so that V PN becomes V INVLOW . The control means 100 controls the DC-DC converter 80, detects the maximum power point of the solar cell panel 10 using the aforementioned hill-climbing method, and operates at the maximum power point.
(Scan mode)
Hereinafter, the scan mode that is a feature of the present embodiment will be described. In the present embodiment, a scan mode for detecting the maximum power point in a short time is provided in response to occurrence of a plurality of maximum values in the power characteristics of the solar cell panel.
(Scan mode to be compared)
First, in order to clarify the operation and effect of the scan mode of this embodiment, the scan mode to be compared will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart regarding the scan mode to be compared, and FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when the scan mode to be compared is executed by the power conditioner 1.
図７の左側は、図１における太陽電池パネル１０の電力特性グラフである。このグラフにおいて、太陽電池パネル１０の電力をＰＶ電力、電圧をＶPVとする。ＶPVの軸上にあるＶOCは太陽電池パネル１０の開放電圧、ＶLVはコンバータの動作が可能な最低入力電圧である。Ｐ１からＰ５は、太陽電池パネル１０の動作点である。図７の右側は、パワーコンディショナ１における各時刻の動作モード、太陽電池電圧ＶPV、系統連系インバータの入力電圧ＶPNの変化の様子を示すグラフである。これ以降、図６と７の両方を使って比較対象のスキャンモードを説明する。 The left side of FIG. 7 is a power characteristic graph of the solar cell panel 10 in FIG. In this graph, the power of the solar panel 10 is PV power and the voltage is V PV . V OC on the axis of V PV is the open circuit voltage of the solar panel 10, and V LV is the lowest input voltage at which the converter can operate. P <b> 1 to P <b> 5 are operating points of the solar cell panel 10. The right side of FIG. 7 is a graph showing changes in the operation mode at each time in the power conditioner 1, the solar cell voltage V PV , and the input voltage V PN of the grid-connected inverter. Hereinafter, the scan mode to be compared will be described with reference to both FIGS.
図７の時刻ｔ０において、動作点Ｐ１の電圧は、図１の系統連系インバータ９０の最低入力動作電圧ＶINVLOWよりも高い状態である。従って、パワーコンディショナ１は、コンバータ８０を停止してインバータ９０を運転する定常モードで動作している。その後、太陽電池パネル１０の日射量が変動し、太陽電池パネル１０の動作点は電力点Ｐ２に移動した。なお、前述の定常モード、昇圧モード、ここで説明するスキャンモードにおいては，逐次太陽電池パネル１０の電圧値と電流値を測定し、その値を基に動作点の電力値が演算されている。 At time t0 in FIG. 7, the voltage at the operating point P1 is higher than the lowest input operating voltage V INVLOW of the grid interconnection inverter 90 in FIG. Therefore, the power conditioner 1 is operating in a steady mode in which the converter 80 is stopped and the inverter 90 is operated. Then, the solar radiation amount of the solar cell panel 10 fluctuated, and the operating point of the solar cell panel 10 moved to the power point P2. In the above-described steady mode, boost mode, and scan mode described here, the voltage value and current value of the solar cell panel 10 are sequentially measured, and the power value at the operating point is calculated based on these values.
定常モードでの動作時間が一定時間経過して時刻ｔ１となり、スキャンモードに遷移する。スキャンモードが開始されると、図６に示すＳ２０１が実行され、ＶPVとＶINVLOWが比較される。時刻ｔ１時の電力点Ｐ１では、ＶPV＞ＶINVLOWであるから、そのままＳ２０３に進む。Ｓ２０３が実行され、インバータでＶPVをＶOCに上昇させる。 The operation time in the steady mode elapses for a certain time, and the time t1 is reached, and the mode is changed to the scan mode. When the scan mode is started, S201 shown in FIG. 6 is executed, and V PV and V INVLOW are compared. At the power point P1 at time t1, since V PV > V INVLOW , the process directly proceeds to S203. S203 is executed, and V PV is raised to V OC by the inverter.
ところで、図１に示した通り、系統連系インバータ９０の入力側には平滑コンデンサ３０が接続されている。平滑コンデンサ３０は、半導体のスイッチング動作で生じるパルス状の電流を平滑する目的で設置されることから、大きな静電容量を持つ。従って、ＶPVすなわちＶPNを変化させるには、大容量の平滑コンデンサ３０の充電を行う必要があるため、相応の時間がかかる。なお、Ｓ２０１でＶPV＜ＶINVLOWあればＳ２０２が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０が停止した後にＳ２０３が実行される。 By the way, as shown in FIG. 1, the smoothing capacitor 30 is connected to the input side of the grid interconnection inverter 90. The smoothing capacitor 30 is installed for the purpose of smoothing the pulsed current generated by the semiconductor switching operation, and thus has a large capacitance. Accordingly, in order to change V PV, that is, V PN , it is necessary to charge the large-capacity smoothing capacitor 30, and accordingly, it takes a corresponding time. If V PV <V INVLOW in S201, S202 is executed, and after the DC-DC converter 80 is stopped, S203 is executed.
時刻ｔ２で、ＶPVが開放電圧ＶOCに到達し、動作点がＰ３に移動すると、Ｓ２０４が実行されて系統連系インバータ９０でＶPVをＶINVLOWに下降させる。ＶPVからＶINVLOWへの電圧の下降は、大容量の平滑コンデンサ３０の放電を行う必要があるため、相応の時間がかかる。 When V PV reaches the open circuit voltage V OC at time t2 and the operating point moves to P3, S204 is executed and the grid interconnection inverter 90 lowers V PV to V INVLOW . Decreasing the voltage from V PV to V INVLOW requires a corresponding time since it is necessary to discharge the large-capacity smoothing capacitor 30.
時刻ｔ３で、ＶPVがＶINVLOWと一致すると、Ｓ２０５が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０が起動する。そしてＳ２０６が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を制御してＶPVをＶLVに下降させる。これと同時に、系統連系インバータ９０を制御してＶPNとＶINVLOWを等しい状態に維持する。 When V PV matches V INVLOW at time t3, S205 is executed and the DC-DC converter 80 is activated. Then, S206 is executed, and the DC-DC converter 80 is controlled to lower V PV to V LV . At the same time, the grid interconnection inverter 90 is controlled to keep V PN and V INVLOW equal.
時刻ｔ４で、ＶPVがＤＣ−ＤＣコンバータ８０の最低入力動作電圧ＶLVに達して動作点がＰ４に移ると、Ｓ２０７が実行され、スキャン開始時点から本ステップまでで最大となる動作点電圧ＶPVMAXを探索する。そして、Ｓ２０８においてＶPVMAXとＶINVLOWを比較する。図７の場合、日射変動後の太陽電池パネル１０の最大電力点はＰ５であり、ＶPVMAX＜ＶINVLOWとなる。Ｓ２１１が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を運転して、動作点をＰ５に移動させる。なお、ＶPVMAX≧ＶINVLOWの場合は、Ｓ２０９が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を停止する。そしてＳ２１０が実行され、系統連系インバータ９０を運転して動作点をＰ５に移動させる。 At time t4, when V PV reaches the minimum input operating voltage V LV of the DC-DC converter 80 and the operating point shifts to P4, S207 is executed, and the operating point voltage V that becomes the maximum from the scan start time to this step is executed. Search for PVMAX . In step S208, V PVMAX and V INVLOW are compared. In the case of FIG. 7, the maximum power point of the solar cell panel 10 after the solar radiation fluctuation is P5, and V PVMAX <V INVLOW is satisfied . S211 is executed, the DC-DC converter 80 is operated, and the operating point is moved to P5. If V PVMAX ≧ V INVLOW , S209 is executed and the DC-DC converter 80 is stopped. Then, S210 is executed to operate the grid interconnection inverter 90 and move the operating point to P5.
時刻ｔ５で、太陽電池１０の動作点が最大電力点であるＰ５に一致し、スキャンモードを完了する。時刻ｔ５以降は、前述の昇圧モードで動作する。 At time t5, the operating point of the solar cell 10 coincides with P5 which is the maximum power point, and the scan mode is completed. After time t5, the operation is performed in the above-described boost mode.
以上に説明した通り、パワーコンディショナ１が比較対象となるスキャンモードを実行した場合、大容量の平滑コンデンサ３０の充放電に伴い、スキャンの実施に相応の時間を要する。太陽光発電システムの発電量を向上させるには、スキャンモードの実施時間を短縮化することが望ましい。
（本実施例のスキャンモード）
図３と図４を用いて、本実施例のスキャンモードを説明する。図３は、本実施例のスキャンモードに関するフローチャートであり、図４は本実施例のスキャンモードをパワーコンディショナ１で実行した場合の動作を説明する図である。なお、前述の比較対象となるスキャンモードの説明と重複する部分については、説明を省略する。
As described above, when the power conditioner 1 executes the scan mode to be compared, it takes a considerable amount of time to perform the scan as the large-capacity smoothing capacitor 30 is charged and discharged. In order to improve the power generation amount of the solar power generation system, it is desirable to shorten the execution time of the scan mode.
(Scan mode of this example)
The scan mode of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart relating to the scan mode of the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram for explaining the operation when the scan mode of the present embodiment is executed by the power conditioner 1. Note that a description of the same parts as the description of the scan mode to be compared is omitted.
図４の左側は、図１における太陽電池パネル１０の電力特性グラフであり、図７と同様
の特性である。図４の右側は、パワーコンディショナ１における各時刻の動作モード、太陽電池電圧ＶPV、系統連系インバータの入力電圧ＶPNの変化の様子を示すグラフである。図６から図３へのフローチャート上の変更点は、Ｓ３０1とＳ３０２の追加、Ｓ２０４の削除、Ｓ２０３とＳ２０６の内容変更（Ｓ３０３とＳ３０４）である。これ以降、図３と４の両方を使って説明する。
The left side of FIG. 4 is a power characteristic graph of the solar cell panel 10 in FIG. 1 and has the same characteristics as FIG. The right side of FIG. 4 is a graph showing changes in the operation mode at each time in the power conditioner 1, the solar cell voltage V PV , and the input voltage V PN of the grid interconnection inverter. The changes in the flowchart from FIG. 6 to FIG. 3 are the addition of S301 and S302, the deletion of S204, and the content change of S203 and S206 (S303 and S304). Hereinafter, description will be made with reference to both FIGS.
図４の時刻ｔ０からｔ１までは、図７の説明で触れた比較対象となるスキャンモードと同様である。 From time t0 to t1 in FIG. 4 is the same as the scan mode to be compared described in the description of FIG.
図４の時刻ｔ１から説明する。時刻ｔ１において、太陽電池パネル１０の動作点は電力点Ｐ２である。定常モードでの動作時間が一定時間経過して時刻ｔ１となり、スキャンモードに遷移する。スキャンモードが開始されると、図３に示すＳ３０１が実行され、太陽電池パネル１０の電圧ＶPVと、同じくその開放電圧ＶOCとを比較する。時刻ｔ１時の電力点Ｐ２においては、ＶPV＜０．９×ＶOCであるから、Ｓ２０１に進む。なお、ＶPV＞０．９×ＶOCの場合はＳ３０２に進むが、その場合の動作については実施例２で述する。 This will be described from time t1 in FIG. At time t1, the operating point of the solar cell panel 10 is the power point P2. The operation time in the steady mode elapses for a certain time, and the time t1 is reached, and the mode is changed to the scan mode. When the scan mode is started, S301 shown in FIG. 3 is executed, and the voltage V PV of the solar cell panel 10 is compared with the open circuit voltage V OC . At power point P2 at time t1, since V PV <0.9 × V OC , the process proceeds to S201. If V PV > 0.9 × V OC , the process proceeds to S302. The operation in that case will be described in the second embodiment.
次にＳ２０１が実行されてＶPVとＶINVLOWを比較する。時刻ｔ１時の電力点Ｐ２では、ＶPV＞ＶINVLOWであるから、そのままＳ３０３に進む。Ｓ３０３を実行し、インバータでＶPVを０．９×ＶOCに上昇させる。そして時刻ｔ２で動作点がＰ３’に移る。 Next, S201 is executed to compare V PV and V INVLOW . At power point P2 at time t1, since V PV > V INVLOW , the process proceeds to S303 as it is. Step S303 is executed, and V PV is raised to 0.9 × V OC by the inverter. Then, the operating point moves to P3 ′ at time t2.
ところで、動作点Ｐ３’の電圧である０．９×ＶOCは、図７における動作点Ｐ３よりも低い。従って、本実施例のスキャンモードでは、平滑コンデンサ３０の充電に要する電荷量が少なくなり、充電に要する時間を短縮できる効果がある。つまり、動作点を移動させる電圧範囲を所定の範囲とすることで、スキャンモードに要する時間を短縮する効果を得られる。なお、本実施例では動作点を移動させる電圧範囲の上限を０．９×ＶOCとしたが、それに限定するものではない。一般的に、太陽電池パネルに均一に光が照射される条件では、最大電力点の電圧は開放電圧ＶOCの約８０％（０．８×ＶOC）になることが経験的にわかっている。しかし、太陽光発電システムに搭載する太陽電池パネルの特性によって最大電力点の電圧と開放電圧との関係は様々であり、最大電力点の電圧を含む電圧範囲で動作点を移動させればよい。 Incidentally, 0.9 × V OC which is the voltage at the operating point P3 ′ is lower than the operating point P3 in FIG. Therefore, in the scan mode of the present embodiment, the amount of charge required for charging the smoothing capacitor 30 is reduced, and the time required for charging can be shortened. That is, an effect of shortening the time required for the scan mode can be obtained by setting the voltage range for moving the operating point to a predetermined range. In this embodiment, the upper limit of the voltage range for moving the operating point is 0.9 × V OC , but the present invention is not limited to this. In general, it is empirically known that the voltage at the maximum power point is about 80% (0.8 × V OC ) of the open circuit voltage V OC under the condition that the solar panel is uniformly irradiated with light. . However, the relationship between the voltage at the maximum power point and the open circuit voltage varies depending on the characteristics of the solar cell panel mounted on the solar power generation system, and the operating point may be moved within the voltage range including the voltage at the maximum power point.
図４の説明に戻る。時刻ｔ２で、ＶPVが０．９×ＶOCに到達（動作点がＰ３’に移る）すると、Ｓ２０５が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０が起動する。そしてＳ３０４が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を制御してＶPVをＶLVに下降させる。これと同時に系統連系インバータ９０を制御して０．９×ＶOCとなっているインバータ入力電圧ＶPNを入力最低動作電圧ＶINVLOWに下降させる。 Returning to the description of FIG. When V PV reaches 0.9 × V OC at time t2 (the operating point moves to P3 ′), S205 is executed and the DC-DC converter 80 is activated. Then S304 is performed to lower the V PV in V LV controls the DC-DC converter 80. At the same time, the grid interconnection inverter 90 is controlled to lower the inverter input voltage V PN which is 0.9 × V OC to the minimum input operating voltage V INVLOW .
ここで、ＶPNを変化させるには、平滑コンデンサ３０の放電が必要なために、相応の時間がかかる（図４のｔ２からｔ５）。つまり、インバータ入力電圧は入力最低動作電圧よりも高い状態が継続する。その一方で、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０で太陽電池パネルの動作点を移動させることは、平滑コンデンサ３０の充放電とは無関係であり、短時間に実行できる。本実施例は、図７の比較対象のスキャンモードとは異なり、動作点が移動範囲の上限に達した時刻ｔ２の時点でＤＣ−ＤＣコンバータ８０を起動して、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０でＰＶ電圧を変化させることにより、短時間で最大電力点を検出可能な効果を得る。 Here, in order to change V PN , since the smoothing capacitor 30 needs to be discharged, it takes an appropriate time (from t2 to t5 in FIG. 4). That is, the inverter input voltage continues to be higher than the minimum input operating voltage. On the other hand, moving the operating point of the solar cell panel with the DC-DC converter 80 is irrelevant to charging / discharging of the smoothing capacitor 30 and can be executed in a short time. In the present embodiment, unlike the comparison target scan mode of FIG. 7, the DC-DC converter 80 is activated at the time t <b> 2 when the operating point reaches the upper limit of the movement range, and the PV voltage is detected by the DC-DC converter 80. By changing, an effect of detecting the maximum power point in a short time is obtained.
時刻ｔ３で、ＶPVがＤＣ−ＤＣコンバータ８０の最低入力動作電圧ＶLVに達し、動作点がＰ４に移ると、Ｓ２０７が実行され、スキャン開始時点から本ステップまでで最大となる電力点電圧ＶPVMAXを探索する。これ以降のパワーコンディショナ１の動作は図７と８に示した比較対象のスキャンモードと同様である。 At time t3, when V PV reaches the minimum input operating voltage V LV of the DC-DC converter 80 and the operating point shifts to P4, S207 is executed, and the power point voltage V that becomes the maximum from the scan start time to this step is executed. Search for PVMAX . The subsequent operation of the power conditioner 1 is the same as that of the comparison target scan mode shown in FIGS.
以上に説明した通り、本実施例におけるスキャンモードは、太陽電池の動作点を所定の電圧範囲に限定することおよび、動作点を所定の電圧範囲の上限に移動させた時点でＤＣ−ＤＣコンバータを起動して動作点を移動させることにより、最大電力点の検出時間を短縮化し、太陽光発電システムの発電量を向上する効果がある。 As described above, the scan mode in this embodiment limits the operating point of the solar cell to a predetermined voltage range, and moves the DC-DC converter when the operating point is moved to the upper limit of the predetermined voltage range. By starting and moving the operating point, it is possible to shorten the detection time of the maximum power point and improve the power generation amount of the photovoltaic power generation system.
図５は、実施例１とは異なる条件で、パワーコンディショナ１のスキャンモードを実行した場合の動作を説明する図である。なお、実施例１の説明と重複する部分については、省略する。 FIG. 5 is a diagram illustrating an operation when the scan mode of the power conditioner 1 is executed under conditions different from those in the first embodiment. In addition, about the part which overlaps with description of Example 1, it abbreviate | omits.
図５の左側は、図１における太陽電池パネル１０の電力特性グラフである。実施例１で説明した図４および図７と比較し、太陽電池パネル１０の初期状態の動作点電圧が高い状態となっている。図５と，図３のスキャンモードに関するフローチャートとの両方を使って説明する。 The left side of FIG. 5 is a power characteristic graph of the solar cell panel 10 in FIG. Compared with FIGS. 4 and 7 described in the first embodiment, the operating point voltage in the initial state of the solar cell panel 10 is higher. This will be described using both FIG. 5 and the flowchart relating to the scan mode of FIG.
図５の時刻ｔ０において、動作点Ｐ１’の電圧は、図１の系統連系インバータ９０の最低入力動作電圧ＶINVLOWよりも大きい状態である。従って、パワーコンディショナ１は、前述のコンバータ８０を停止してインバータ９０を運転する定常モードで動作している。その後、太陽電池パネル１０の日射量が変動し、太陽電池パネル１０の動作点は電力点Ｐ２’に移動した。 At time t0 in FIG. 5, the voltage at the operating point P1 ′ is higher than the lowest input operating voltage V INVLOW of the grid interconnection inverter 90 in FIG. Therefore, the power conditioner 1 is operating in a steady mode in which the converter 80 is stopped and the inverter 90 is operated. Then, the solar radiation amount of the solar cell panel 10 fluctuated, and the operating point of the solar cell panel 10 moved to the power point P2 ′.
定常モードでの動作時間が一定時間経過して時刻ｔ１となり、スキャンモードに遷移する。スキャンモードが開始されると、図３に示すＳ３０１が実行され、太陽電池パネル１０の電圧ＶPVと、同じくその開放電圧ＶOCとを比較する。時刻ｔ１時の電力点Ｐ２’では、ＶPV＞０．９×ＶOCであるから、Ｓ３０２に進む。 The operation time in the steady mode elapses for a certain time, and the time t1 is reached, and the mode is changed to the scan mode. When the scan mode is started, S301 shown in FIG. 3 is executed, and the voltage V PV of the solar cell panel 10 is compared with the open circuit voltage V OC . At the power point P2 ′ at time t1, since V PV > 0.9 × V OC , the process proceeds to S302.
次にＳ３０２が実行されてＶPVとＶINVLOWを比較する。時刻ｔ１時の電力点Ｐ２’では、ＶPV＞ＶINVLOWであるから、Ｓ２０５に進む。Ｓ２０５が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を起動する。そしてＳ３０４が実行され、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０を制御してＶPVをＶLVに下降させる。これと同時に系統連系インバータ９０を制御して０．９×ＶOCよりも高い状態のインバータ入力電圧ＶPNを入力最低動作電圧ＶINVLOWに下降させる。図５の時刻ｔ１以降におけるパワーコンディショナ１の動作は、図４の時刻ｔ２以降の動作と同様である。 Next, S302 is executed to compare V PV and V INVLOW . At power point P2 ′ at time t1, since V PV > V INVLOW , the process proceeds to S205. S205 is executed and the DC-DC converter 80 is activated. Then S304 is performed to lower the V PV in V LV controls the DC-DC converter 80. At the same time, the grid interconnection inverter 90 is controlled to lower the inverter input voltage V PN higher than 0.9 × V OC to the lowest input operating voltage V INVLOW . The operation of the inverter 1 after time t1 in FIG. 5 is the same as the operation after time t2 in FIG.
本実施例では、初期状態（ｔ０）から、太陽電池パネル１０の動作点電圧が実施例１で設定した所定の電圧範囲よりも高い状態にあった。このような状況下において、本実施では、動作点電圧を上げることなく、ＤＣ−ＤＣコンバータ８０で一気に動作点電圧を下げることで、検出時間を短縮する効果を得た。 In this example, the operating point voltage of the solar cell panel 10 was higher than the predetermined voltage range set in Example 1 from the initial state (t0). Under such circumstances, the present embodiment has an effect of shortening the detection time by reducing the operating point voltage at once with the DC-DC converter 80 without increasing the operating point voltage.
なお、以上で説明した本実施例では、定常モードからスキャンモードへの移行は、一定時間を経過後に行っているが、この限りではない。定常モードからスキャンモードあるいは昇圧モードからスキャンモードへ遷移するタイミングが設けられていればよく、太陽電池パネルの出力電力や電流が所定量を増減したことを検知し、それを機に遷移してもよい。また、スイッチング素子のスイッチング回数など所定の条件下で遷移してもよい。 In the present embodiment described above, the transition from the steady mode to the scan mode is performed after a certain period of time, but this is not restrictive. It is only necessary to provide a timing for transition from the steady mode to the scan mode or from the boost mode to the scan mode. Even if it detects that the output power or current of the solar cell panel has increased or decreased by a predetermined amount, Good. Moreover, you may change on predetermined conditions, such as the frequency | count of switching of a switching element.
また、以上で説明した実施例では、動作点を移動させる所定電圧範囲の下限をＤＣ−ＤＣコンバータの最低動作電圧としたが、この限りではない。スキャン電圧範囲の下限は、使用する太陽電池パネルの最大電力点の発生し得る範囲を包含する値とすればよい。 In the embodiment described above, the lower limit of the predetermined voltage range for moving the operating point is set as the minimum operating voltage of the DC-DC converter, but this is not restrictive. The lower limit of the scan voltage range may be a value that includes the range in which the maximum power point of the solar cell panel to be used can occur.
また、太陽電池パネルの開放電圧を取得するには、系統連系インバータの入力電圧制御に対する電圧指令値を一時的に上昇させてもよい。また、系統連系インバータを含むパワーコンディショナを停止させた状態で開放電圧を測定してもよい。あるいは、パワーコンディショナにおける規定された入力最大電圧を太陽電池の開放電圧に代用してもよい。 Moreover, in order to acquire the open circuit voltage of a solar cell panel, you may raise the voltage command value with respect to the input voltage control of a grid connection inverter temporarily. Moreover, you may measure an open circuit voltage in the state which stopped the power conditioner containing a grid connection inverter. Or you may substitute the input maximum voltage prescribed | regulated in the power conditioner for the open circuit voltage of a solar cell.
１ パワーコンディショナ
１０ 太陽電池パネル
１１ 系統
２０ ＭＯＳＦＥＴ
２１ ダイオード
３１、３２、３３、３５ フィルタコンデンサ
４０ インダクタ
４１ ノーマルモードチョーク
４５、４６ コモンモードチョーク
５０ 入力フィルタ
６０ 電流センサ
８０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
９０ 系統連系インバータ
１００ 制御手段
1 Power conditioner 10 Solar panel 11 System 20 MOSFET
21 Diode 31, 32, 33, 35 Filter capacitor 40 Inductor 41 Normal mode choke 45, 46 Common mode choke 50 Input filter 60 Current sensor 80 DC-DC converter 90 System interconnection inverter 100 Control means
Claims (3)
前記電力変換器は、前記太陽電池の直流電力の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記直流電力を交流に変換する系統連系インバータで構成され、
前記太陽電池の電圧が所定の電圧以上の場合、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを停止し通過した太陽電池の直流電力を系統連系インバータで交流に変換する定常モードを備えるとともに、
前記定常モードの後に、前記ＤＣ−ＤＣコンバータを起動して、前記系統連系インバータの入力電圧を前記所定の電圧よりも高い電圧とし、
前記太陽電池の動作点電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータで変化させ、前記太陽電池の電力特性を測定するスキャンモードを実行することを特徴とする太陽光発電システム
In a solar power generation system having a solar cell and a power converter connected to the solar cell,
The power converter is composed of a DC-DC converter that converts the voltage of DC power of the solar cell, and a grid-connected inverter that converts the DC power to AC,
When the voltage of the solar cell is equal to or higher than a predetermined voltage, the DC-DC converter is stopped and the DC power of the solar cell that has passed through is converted to AC by a grid-connected inverter, and a steady mode is provided.
After the steady mode, the DC-DC converter is started, and the input voltage of the grid interconnection inverter is set to a voltage higher than the predetermined voltage,
A photovoltaic power generation system characterized by executing a scan mode in which an operating point voltage of the solar cell is changed by the DC-DC converter and power characteristics of the solar cell are measured.
前記スキャンモードにおいては、
前記太陽電池の最大電力点電圧を含みかつ前記太陽電池の開放電圧よりも低い第２の所定の電圧まで前記太陽電池の動作点電圧を上昇させることを特徴とする太陽光発電システム。
In claim 1,
In the scan mode,
The photovoltaic power generation system characterized by raising the operating point voltage of the solar cell to a second predetermined voltage that includes the maximum power point voltage of the solar cell and is lower than the open voltage of the solar cell.
前記スキャンモードにおいては、
前記定常モードにおける前記太陽電池の動作点電圧が前記第２の所定の電圧以上の場合、
前記スキャンモードの開始直後に前記ＤＣ−ＤＣコンバータを起動して、
前記太陽電池の動作点電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータで変化させることを特徴とする太陽光発電システム In claim 1 or 2,
In the scan mode,
When the operating point voltage of the solar cell in the steady mode is equal to or higher than the second predetermined voltage,
Start the DC-DC converter immediately after the start of the scan mode,
A photovoltaic power generation system characterized in that the operating point voltage of the solar cell is changed by the DC-DC converter.
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