JP2017135848A - Power conditioner and distributed power source system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーコンディショナ及び分散電源システムに関するものである。 The present invention relates to a power conditioner and a distributed power supply system.
太陽電池のような分散電源によって発電された電力を系統に連系させる分散電源システムが知られている。 2. Description of the Related Art A distributed power supply system that connects power generated by a distributed power supply such as a solar cell to a system is known.
通常、太陽電池によって発電された直流電力は、パワーコンディショナによって交流電力に変換されて系統に連系している。 Usually, direct-current power generated by a solar cell is converted into alternating-current power by a power conditioner and connected to the grid.
系統の停電時においては、太陽電池による発電電力を重要度が高い特定負荷に供給できることが望ましい。そのため、多くのパワーコンディショナは自立運転機能を有し、停電時に特定負荷に電力を供給するための自立運転出力端子を備えている。 In the event of a power failure in the system, it is desirable that the power generated by the solar cell can be supplied to a specific load with high importance. For this reason, many power conditioners have a self-sustaining operation function, and are provided with a self-sustaining operation output terminal for supplying power to a specific load in the event of a power failure.
自立運転出力端子がコンセント端子である場合、定格電流は15Aであることが多いが、パワーコンディショナは、通常、15A以上の供給能力を持つ。そのため、複数の自立運転出力端子を備えるパワーコンディショナも知られている(例えば、特許文献1)。 When the self-sustained operation output terminal is an outlet terminal, the rated current is often 15 A, but the power conditioner usually has a supply capacity of 15 A or more. Therefore, a power conditioner including a plurality of independent operation output terminals is also known (for example, Patent Document 1).
パワーコンディショナが複数の自立運転出力端子を備える場合、複数の自立運転出力端子から供給されている電流の総和が、パワーコンディショナの定格電流以上となると、過電流保護、もしくは過負荷保護のためパワーコンディショナは動作を停止する。 When the inverter is equipped with multiple independent operation output terminals, if the sum of the currents supplied from multiple independent operation output terminals exceeds the rated current of the inverter, it will be used for overcurrent protection or overload protection. The inverter will stop operating.
例えば、パワーコンディショナが自立運転出力端子として2つのコンセント端子を備え、それぞれの定格電流が15Aであり、パワーコンディショナの定格電流が27Aであるとする。この場合、2つのコンセント端子に供給されている電流の総和が27Aになると、パワーコンディショナは動作を停止するため、供給されていた電流が15A未満であったコンセント端子にも電流が供給されなくなる。 For example, it is assumed that the power conditioner includes two outlet terminals as independent operation output terminals, each having a rated current of 15A, and the rated current of the power conditioner being 27A. In this case, when the sum of the currents supplied to the two outlet terminals reaches 27A, the power conditioner stops its operation, so that no current is supplied to the outlet terminals whose supplied current was less than 15A. .
したがって、例えば、優先度が高い負荷と優先度が低い負荷とがパワーコンディショナに接続されていた場合に、優先度が低い負荷が先に起動して動作していると、パワーコンディショナの定格電流による制限により、優先度が高い負荷を起動できなくなる場合があった。 Therefore, for example, when a load with a high priority and a load with a low priority are connected to the inverter, if the load with a low priority is activated and operated first, the rating of the inverter is Due to current limitation, loads with high priority may not be activated.
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、優先度の高い負荷を、自立運転出力端子から供給する電力によって確実に起動させることができるパワーコンディショナ及び分散電源システムを提供することにある。 An object of the present invention made in view of such a point is to provide a power conditioner and a distributed power supply system capable of reliably starting a load having a high priority by electric power supplied from an independent operation output terminal.
本発明の実施形態に係るパワーコンディショナは、自立運転時に、接続された負荷に対して電力を供給可能な第1自立運転出力端子及び第2自立運転出力端子と、直流電力を交流電力に変換し、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子に交流電力を供給するインバータと、前記インバータが出力する第1電流を検出する第1電流センサと、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子のいずれか一方に供給される第2電流を検出する第2電流センサと、前記第1電流が所定の第1閾値以上となるか、又は、前記第2電流が所定の第2閾値以上となる場合に、警告を発する、又は、前記インバータの動作を停止させるように制御する制御部と、前記第1自立運転出力端子と前記第2自立運転出力端子のいずれの出力を優先させるかの優先度を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に流れる電流と、前記優先度が高い側の自立運転出力端子に接続される負荷の電流とに応じて、前記インバータを制御することを特徴とする。 A power conditioner according to an embodiment of the present invention includes a first autonomous operation output terminal and a second autonomous operation output terminal that can supply power to a connected load during autonomous operation, and converts DC power into AC power. An inverter that supplies AC power to the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal, a first current sensor that detects a first current output by the inverter, and the first autonomous operation output terminal. And a second current sensor for detecting a second current supplied to any one of the second self-sustained operation output terminals, and the first current exceeds a predetermined first threshold, or the second current is A control unit that issues a warning or controls to stop the operation of the inverter when it is equal to or greater than a predetermined second threshold, and any of the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal Out The control unit is connected to a current flowing through the low-priority self-sustained operation output terminal and the high-priority self-sustained operation output terminal. The inverter is controlled according to the current of the load to be applied.
また、本発明の実施形態に係る分散電源システムは、パワーコンディショナと、該パワーコンディショナに接続される負荷の動作を制御可能な電力制御装置とを備える分散電源システムであって、前記パワーコンディショナは、自立運転時に、接続された負荷に対して電力を供給可能な第1自立運転出力端子及び第2自立運転出力端子と、直流電力を交流電力に変換し、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子に交流電力を供給するインバータと、前記インバータが出力する第1電流を検出する第1電流センサと、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子のいずれか一方に供給される第2電流を検出する第2電流センサと、前記第1電流が所定の第1閾値以上となるか、又は、前記第2電流が所定の第2閾値以上となる場合に、警告を発する、又は、前記インバータの動作を停止させるように制御する制御部と、前記第1自立運転出力端子と前記第2自立運転出力端子のいずれの出力を優先させるかの優先度を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に流れる電流と、前記優先度が高い側の自立運転出力端子に接続される負荷の電流とに応じて、前記インバータを制御し、前記電力制御装置は、前記第1自立運転出力端子に接続された負荷と、前記第2自立運転出力端子に接続された負荷との起動順を制御することを特徴とする。 In addition, a distributed power supply system according to an embodiment of the present invention is a distributed power supply system including a power conditioner and a power control device capable of controlling the operation of a load connected to the power conditioner. The first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal capable of supplying electric power to the connected load during the autonomous operation, and converts the DC power into AC power, and the first autonomous operation output terminal And an inverter that supplies AC power to the second autonomous operation output terminal, a first current sensor that detects a first current output from the inverter, the first autonomous operation output terminal, and the second autonomous operation output terminal. A second current sensor for detecting a second current supplied to either one of the first current and the first current is equal to or greater than a predetermined first threshold, or the second current is a predetermined second threshold; In the case of the above, whether to give priority to the output of the control unit that issues a warning or stops the operation of the inverter, and the first autonomous operation output terminal or the second autonomous operation output terminal Storage unit for storing the priority of the current, the control unit of the current flowing in the independent operation output terminal of the lower priority side, and the load connected to the independent operation output terminal of the higher priority side The inverter is controlled in accordance with the current, and the power control device controls the starting order of the load connected to the first autonomous operation output terminal and the load connected to the second autonomous operation output terminal. It is characterized by doing.
本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ及び分散電源システムによれば、優先度の高い負荷を、自立運転出力端子から供給する電力によって確実に起動させることができる。 According to the power conditioner and the distributed power supply system according to the embodiment of the present invention, it is possible to reliably start a load having a high priority by the electric power supplied from the independent operation output terminal.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る分散電源システム1の概略構成を示す図である。図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a distributed power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a solid line connecting each functional block mainly indicates a power line, and a broken line mainly indicates a communication line or a signal line.
分散電源システム1は、パワーコンディショナ100と、太陽電池10と、表示装置20と、一般負荷30と、特定負荷40及び50とを備える。
The distributed power supply system 1 includes a
パワーコンディショナ100は、系統60に連系して用いられる。パワーコンディショナ100は、系統60の停電時には連系リレー103を開状態にするとともに自立リレー104を閉状態にして自立運転を行い、太陽電池10から供給される直流電力を交流電力に変換して特定負荷40及び50に供給する。また、パワーコンディショナ100は、通常時には、太陽電池10から供給される直流電力を交流電力に変換して系統60(電力会社)に逆潮流させて売電することもできる。パワーコンディショナ100の構成及び機能の詳細については後述する。逆潮流とは、パワーコンディショナ100側から系統60側に電力を流すことを指すものである。
The
太陽電池10は、太陽光のエネルギーから直流電力を発電し、パワーコンディショナ100に供給する。なお、太陽電池10は、分散電源の一例として示したものであり、他の種類の分散電源、例えば燃料電池や蓄電装置等であってもよい。
The
表示装置20は、パワーコンディショナ100から受信した情報を表示する。表示装置20は、例えば、パワーコンディショナ100用の表示部付きリモコンであってもよいし、スマートフォンなどの通信端末であってもよい。また、図1においては、表示装置20を、パワーコンディショナ100の外部機器として示したが、表示装置20は、パワーコンディショナ100が備える表示部であってもよい。
The
一般負荷30は、系統60に接続された例えば電気機器などである。図1においては、U相−O相間に1台の一般負荷30、W相−O相間に1台の一般負荷30がそれぞれ接続されている構成を示しているが、U相−O相間、及び、W相−O相間に接続される一般負荷30は、2台以上であってもよい。
The
特定負荷40は、パワーコンディショナ100の第1自立運転出力端子107に接続された電気機器などであり、特定負荷50は、パワーコンディショナ100の第2自立運転出力端子108に接続された電気機器などである。特定負荷40及び50は、系統60の停電時において動作させる重要度の高い電気機器であり、例えば、携帯端末の充電器やテレビなどである。
The
続いて、パワーコンディショナ100の構成及び機能の詳細について説明する。パワーコンディショナ100は、DC/DCコンバータ101と、インバータ102と、連系リレー103と、自立リレー104と、第1電流センサ105と、第2電流センサ106と、第1自立運転出力端子107と、第2自立運転出力端子108と、記憶部109と、通信部110と、制御部111とを備える。
Next, the configuration and functions of the
DC/DCコンバータ101は、太陽電池10から供給される直流電力の電圧を昇圧又は降圧して、インバータ102に供給する。
The DC /
インバータ102は、DC/DCコンバータ101から供給される直流電力を交流電力に変換し、通常運転時には、連系リレー103を介して交流電力を一般負荷30に供給、又は系統60に売電することができる。また、インバータ102は、自立運転時には、自立リレー104を介して交流電力を特定負荷40及び50に供給する。
The
連系リレー103は、制御部111からの制御によって、インバータ102と系統60との間の接続をオン/オフする。
The
自立リレー104は、制御部111からの制御によって、インバータ102と、第1自立運転出力端子107及び第2自立運転出力端子108との間の接続をオン/オフする。
The
第1電流センサ105は、インバータ102が出力する電流を検出する。
The first
第2電流センサ106は、第1自立運転出力端子107に供給される電流、すなわち特定負荷40に供給される電流を検出する。
The second
第1自立運転出力端子107は、パワーコンディショナ100が、停電時などにおける自立運転時に、特定負荷40に電力を供給する端子である。第1自立運転出力端子107は、電力を供給可能な端子であれば任意の構成をとることができるが、例えばコンセント端子である。
The first self-sustained
第2自立運転出力端子108は、パワーコンディショナ100が、停電時などにおける自立運転時に、特定負荷50に電力を供給する端子である。第2自立運転出力端子108は、電力を供給可能な端子であれば任意の構成をとることができるが、例えば端子台である。端子台は、通常、コンセント端子よりも定格電流が大きく設定されている。
The second self-sustained
記憶部109は、自立運転時に、第1自立運転出力端子107への電力供給と、第2自立運転出力端子108への電力供給とのどちらの電力供給を優先させるかについての優先度の情報を記憶している。優先度は、初期設定としてもよいし、ユーザが設定したものであってもよい。なお、記憶部109は、図1においては制御部111と別に設けられているが、制御部111の一部として構成されていてもよい。
The
通信部110は、有線又は無線により表示装置20と接続され、表示装置20と通信を行う。通信部110は、表示装置20に表示させるための情報を表示装置20に送信する。なお、通信部110は、図1においては制御部111と別に設けられているが、制御部111の一部として構成されていてもよい。
The
制御部111は、パワーコンディショナ100全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。
The
制御部111は、自立運転時には、連系リレー103が開状態となるように制御し、パワーコンディショナ100を系統60から解列させる。また、制御部111は、自立運転時には、自立リレー104が閉状態となるように制御し、太陽電池10による発電電力を、第1自立運転出力端子107及び第2自立運転出力端子108に供給する。
The
制御部111は、通常時には、交流200Vを出力するようにインバータ102を制御し、自立運転時には、交流100Vを出力するようにインバータ102を制御する。
The
制御部111は、第1電流センサ105から、インバータ102が出力する電流(以後、「第1電流」とも称する)の値を取得し、第2電流センサ106から、第1自立運転出力端子107及び第2自立運転出力端子のいずれか一方に供給されている電流(以後、「第2電流」とも称する)の値を取得する。本例において第2電流とは第2電流センサ106で取得する電流値のことである。制御部111は、取得した第1電流の値から第2電流の値を引くことにより、第2自立運転出力端子108又は第1自立運転出力端子107に供給されている電流(以後、「第3電流」とも称する)の値を算出する。
The
制御部111は、過電流保護のために、第1電流センサ105から取得した第1電流の値が所定の閾値(第1閾値)以上である場合、又は、第2電流センサ106から取得した第2電流の値、もしくは第1電流の値から第2電流の値を引いた値が所定の閾値(第2閾値)以上である場合には、表示装置20で警告を発するか、インバータ102の動作を停止させるように制御する。ここで、第1閾値は、通常、インバータ102の定格電流であり、以下の説明では27Aであるものとするが、これに限定されず、適宜設定をすることができる。
For overcurrent protection, the
第2閾値は、例えば、優先度が高い自立運転出力端子の定格電流に設定できる。具体的には、例えば、第1自立運転出力端子107は優先度が高い設定であり、第2電流センサ106が第1自立運転出力端子107側に配置されている場合は、第2閾値は第1自立運転出力端子107の定格電流を用いることができる。第2電流センサ106が第2自立運転出力端子108側に配置されている場合には、第1電流センサ105の電流の値から第2電流センサ106の電流の値を引いた電流の値を自立運転出力端子107の電流の値として用いる。
For example, the second threshold value can be set to the rated current of the independent operation output terminal having a high priority. Specifically, for example, when the first autonomous
以下の説明においては、第1自立運転出力端子107はコンセント端子であり、第2自立運転出力端子108は端子台であるものとする。コンセント端子である第1自立運転出力端子107の定格電流は15Aであるものとする。ただし、第1自立運転出力端子107の定格電流が15Aであるとは、定常状態における値であり、特定負荷40の起動時などにおいて、突入電流が短時間の間15Aを超えることは許容されることとする。また、以下の説明においては、第1自立運転出力端子107の方が第2自立運転出力端子108よりも優先度が高い自立運転出力端子として設定されているものとする。
In the following description, it is assumed that the first autonomous
制御部111は、上述のように、第2電流センサ106から取得した第2電流の値が第2閾値以上である場合には、表示装置20で警告を発するか、インバータ102の動作を停止させる。コンセント端子である第1自立運転出力端子107の定格電流は15Aであるため、特定負荷40が起動後の安定した状態においては、制御部111は、第2閾値の値を15Aとする。しかしながら、特定負荷40は起動時には突入電流として一時的に大きな電流を流すものも少なくない。
As described above, when the value of the second current acquired from the second
制御部111は、突入電流のみが15Aを超え、安定状態においては消費電流が15Aを下回る特定負荷40の起動を可能とするため、特定負荷40が起動してから所定時間の間、第2閾値を15Aよりも大きい所定の電流値(例えば25A)に設定し、所定時間経過後、第2閾値を15Aに設定する。以後、突入電流を許容するために第2閾値が大きい値に設定される特定負荷40が起動してからの所定時間を、「第1時間」とも称する。また、特定負荷40が起動してから第1時間が経過し、特定負荷40が安定した動作状態となっている時間を「第2時間」とも称する。なお、第1時間は、突入電流が十分に収束するための時間として、例えば、100msec以上2sec以下の値とすることができるが、これに限られるものではない。第1時間を越えても(第2時間になっても)第2閾値を上回っている場合には、表示装置20から警告音を発したり、表示装置20に警告表示したり、強制的にインバータ102の動作を停止させたりする。
The
このように、制御部111は、第2閾値として、第1時間用の第2閾値と、第2時間用の第2閾値との2つの値を有する。特定負荷40の突入電流に対応して設定される第1時間用の第2閾値は、第2時間用の第2閾値よりも大きい値である。以後、第1時間用の第2閾値は25Aであり、第2閾値用の第2閾値は15Aであるものとして説明する。
Thus, the
制御部111は、自立運転時において、優先度の高い第1自立運転出力端子107に接続されている特定負荷40が、優先度の低い第2自立運転出力端子108に接続されている特定負荷50が動作していることによって起動不可とならないようにするため、第2自立運転出力端子108に供給する電流を制限する。
In the autonomous operation, the
制御部111は、第2自立運転出力端子108に供給される電流、すなわち第3電流が、第1閾値から第1時間用の第2閾値を引いた値を超えないように制限する。第2自立運転出力端子108にも電流センサが配置されている(不図示)場合には、前記電流センサの電流の値をそのまま第3電流の値として用いればよいが、本例では第1電流センサ105と第2電流センサ106のみで電流を測定するものとして説明する。すなわち、
第3電流 ≦ 27A−25A=2A
となるように、第3電流を制限する。このようにして算出された第3電流の上限値の値を、以後「第3閾値」とも称する。なお、以降の実施形態においては、すべて第1電流センサ105と第2電流センサ106のみで電流を測定するものとして説明を行うものとする。
The
3rd current ≤ 27A-25A = 2A
The third current is limited so that The value of the upper limit value of the third current calculated in this way is hereinafter also referred to as “third threshold value”. In the following embodiments, it is assumed that the current is measured only by the first
制御部111は、特定負荷40が起動していない状態、すなわち、第2電流センサ106から取得した第2電流の値がゼロの状態で、特定負荷50に流れる第3電流の値が第3閾値(2A)以上となると、表示装置20に警告(例えば「この負荷は消費電力が許容値を超えています」のような警告)を表示させ、ユーザに、特定負荷50の停止、又は、特定負荷50の消費電力の低減を促す。または、制御部111は、特定負荷40が起動していない状態、すなわち、第2電流センサ106から取得した第2電流の値がゼロの状態で、特定負荷50に流れる第3電流の値が第3閾値(2A)以上となると、インバータ102の動作を停止させる。
In the state where the
続いて、図2に示すフローチャートを参照して、第1実施形態に係るパワーコンディショナ100の動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the
制御部111は、ユーザによって設定された優先度を記憶部109から読み出し、優先度を設定する(ステップS101)。ここで、優先度は、初期値として記憶部109に記憶されていてもよい。図2の説明においては、第1自立運転出力端子107が、第2自立運転出力端子108よりも優先度の高い自立運転出力端子として記憶されているものとする。
The
制御部111は、予め設定値として記憶されている第1閾値及び第2閾値を記憶部109から読み出す(ステップS102)。ここでは、第1閾値は27Aであるものとする。また、第1時間用の第2閾値は25Aであり、第2時間用の第2閾値は15Aであるものとする。
The
制御部111は、第1閾値から、第1時間用の第2閾値を引いて、第3閾値を算出する(ステップS103)。第3閾値は27A−25A=2Aとなる。
The
制御部111は、第1電流センサ105から取得した第1電流から、第2電流センサ106から取得した第2電流を引いて第3電流を算出し、第3電流が第3閾値以上であるか否かを判定する(ステップS104)。
The
第3電流が第3閾値以上である場合(ステップS104のYes)、制御部111は、表示装置20に警告を表示させ、ユーザに特定負荷50の動作を停止させるよう促す(ステップS105)。なお、制御部111は、表示装置20に警告を表示させる代わりに、警告表示と同時にインバータ102の動作を停止させて、ユーザに特定負荷50の動作の停止を促してもよい。制御部111は、その後、ステップS106に進む。
When the third current is greater than or equal to the third threshold (Yes in Step S104), the
第3電流が第3閾値未満である場合(ステップS104のNo)、制御部111は、ステップS106に進む。
When the third current is less than the third threshold (No in Step S104), the
制御部111は、特定負荷40が起動すると、第2電流の閾値を、第1時間用の第2閾値である25Aに設定する(ステップS106)。
When the
制御部111は、第1電流センサ105から第1電流を取得し、第1電流が第1閾値(27A)以上であるか否かを判定する(ステップS107)。
The
ステップS107において、第1電流が第1閾値未満である場合(ステップS107のNo)、制御部111は、第2電流センサ106から第2電流を取得し、第2電流が第2閾値(25A)以上であるか否かを判定する(ステップS108)。
In step S107, when the first current is less than the first threshold (No in step S107), the
ステップS108において、第2電流が第2閾値未満である場合(ステップS108のNo)、制御部111は、特定負荷40の起動から第1時間が経過したか否かを判定する(ステップS109)。
In step S108, when the second current is less than the second threshold (No in step S108), the
ステップS109において、第1時間が経過していなかった場合(ステップS109のNo)、制御部111はステップS108に戻る。
In step S109, when the first time has not elapsed (No in step S109), the
ステップS109において、第1時間が経過していた場合(ステップS109のYes)、制御部111は、第2閾値を第2時間用の値である15Aに変更する(ステップS110)。
In step S109, when the first time has elapsed (Yes in step S109), the
制御部111は、第2電流が第2閾値(15A)以上であるかを判定する(ステップS111)。
The
ステップS111において、第2電流が第2閾値未満である場合(ステップS111のNo)、制御部111は処理を終了する。
In step S111, when the second current is less than the second threshold (No in step S111), the
ステップS107において、第1電流が第1閾値以上であった場合(ステップS107のYes)、ステップS108において第2電流が第2閾値以上であった場合(ステップS108のYes)、及び、ステップS111において、第2電流が第2閾値以上であった場合(ステップS111のYes)、制御部111は、インバータ102を停止させて自立運転出力を停止させてから処理を終了する(ステップS112)。なお、制御部111は、自立運転出力の停止後、所定の時間(例えば、300秒)経過後に、自立運転出力を復帰させる。
In step S107, if the first current is greater than or equal to the first threshold value (Yes in step S107), if the second current is greater than or equal to the second threshold value in step S108 (Yes in step S108), and in step S111 When the second current is equal to or greater than the second threshold (Yes in Step S111), the
このように、本実施形態によれば、制御部111は、優先度が低い第2自立運転出力端子108から特定負荷50に供給する第3電流が第3閾値以上である場合、表示装置20に警告表示を行わせるか、インバータ102を停止させる。これにより、優先度の低い特定負荷50に電流を供給していることにより、優先度が高い特定負荷40を起動することができなくなることを防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、制御部111は、第1時間用の第2閾値を、第2時間用の第2閾値よりも大きい値に設定する。これにより、優先度の高い特定負荷40が、突入電流のみに起因して起動できなくなることを防ぐことができる。
Further, according to the present embodiment, the
(実際の突入電流を考慮した第3閾値の設定)
上述の設定においては、第1時間用の第2閾値を、突入電流を考慮した値として25Aという固定の値に設定していた。しかしながら、実際の特定負荷40の突入電流の値は、25Aよりも小さい値、例えば、20Aの場合もある。このような場合、第1時間用の第2閾値を20Aとし、第3閾値を27A−20A=7Aに設定しても、特定負荷40は起動できることになる。すなわち、第3閾値の値として、より大きい値を第2自立運転出力端子108に割り当てることができる。そのため、制御部111は、第1時間の間における第2電流の最大値を記憶部109に記憶しておき、この値を、第1時間用の第2閾値として設定してもよい。
(Setting of third threshold considering actual inrush current)
In the above setting, the second threshold value for the first time is set to a fixed value of 25 A as a value considering the inrush current. However, the actual inrush current value of the
図3に示すフローチャートを参照して、この場合の、第1実施形態に係るパワーコンディショナ100の動作の一例について説明する。以下、図3において図2と共通するフローについては、適宜説明を省略し、図2と異なる内容について主に説明する。
With reference to the flowchart shown in FIG. 3, an example of operation | movement of the
ステップS202において、制御部111は、設定値として記憶されている第1閾値を記憶部109から読み出す。また、制御部111は、第1時間用の第2閾値の値として、前回の特定負荷40の起動時に、第1時間の間における電流の最大値として記憶部109に記憶していた値(本説明では20Aとする)を読み出す。なお、制御部111は、特定負荷40が以前に起動されたことがない場合は、第1時間用の第2閾値の値として、初期値(例えば25A)を読み出す。
In step S <b> 202, the
ステップS203において、制御部111は、第1閾値から、第1時間用の第2閾値を引いて、第3閾値を算出する。第3閾値は27A−20A=7Aとなる。
In step S203, the
ステップS204からS208は、図2のステップS104からS108と同様の処理である。 Steps S204 to S208 are the same processes as steps S104 to S108 in FIG.
ステップS209において、制御部111は、第1時間の間、第2電流を記憶部109に記憶させる。この際、制御部111は、ステップS208からステップS210までのループにおいて、最大の値に更新するように、第2電流の値を記憶部109に記憶させる。すなわち、制御部111は、特定負荷40の突入電流の値として、第1時間の間の最大の電流値が記憶部109に記憶されるように、ステップS209を実行する。
In step S209, the
ステップS211において、制御部111は、第1時間用の第2閾値の値を、ステップS209で記憶した最大の第2電流の値に変更する。例えば、ステップS209で記憶部109に記憶した最大の電流値が17Aであった場合、第1時間用の第2閾値の値を、20Aから17Aに変更する。この値は、次回のステップS202の処理において読み出される。なお、特定負荷40が停止(電流=0)した場合には、負荷機器が交換される等で最大の電流値が増加する可能性があるので、一旦、第2閾値の値を初期値に戻すようにしておくとよい。
In step S211, the
ステップS212からステップS214は、図2のステップS110からS112と同様の処理である。 Steps S212 to S214 are the same processes as steps S110 to S112 in FIG.
このように、制御部111は、特定負荷40の実際の突入電流を考慮して第3閾値を算出することにより、特定負荷40が起動できる条件を確保しつつ、優先度の低い特定負荷50に割り当てる電流を増やすことができる。
As described above, the
(優先度の設定)
記憶部109に記憶されている優先度は、固定されているものではなくユーザ設定によって変更可能としてもよい。例えば、上記説明では、特定負荷40が接続されている第1自立運転出力端子107を優先度が高いものとして説明していたが、特定負荷50が接続されている第2自立運転出力端子108の優先度を高く設定してもよい。この場合は、第1閾値から第1時間用の第3閾値を引いて、第2閾値の値を算出する。
(Priority setting)
The priority stored in the
また、優先度は、タイマー設定により時間によって切り換わる設定としてもよい。これにより、必要な時間に必要な特定負荷を、確実に起動させることが可能となる。タイマー設定の開始は、例えば自立運転の開始に設定することができる。具体的には、時間の切り換えを、自立運転の開始から所定時間経過したときに設定することができる。 Also, the priority may be set to switch according to time by timer setting. This makes it possible to reliably start a specific load required at a required time. The start of the timer setting can be set, for example, to the start of independent operation. Specifically, the switching of the time can be set when a predetermined time has elapsed since the start of the independent operation.
(第3閾値の条件の緩和)
特定負荷40が起動しておらず、第2電流がゼロである状態において、優先度の低い特定負荷50を起動させる場合、第1閾値の定義を特定負荷40と同様に特定負荷50にも適用し、特定負荷50が起動してから第1時間の間は、突入電流を考慮して、第3閾値を、通常の第3閾値の値(2A)よりも大きい値(例えば27A)まで許容するようにしてもよい。これにより、特定負荷50が突入電流のためだけに起動を抑制されることを防ぐことができる。なお、第2時間になっても通常の第3閾値の値よりも大きい値であった場合には、インバータ102の動作を停止させる。このとき、表示装置20に警告を表示させれば、当該負荷は組み合わせて使用できないことをユーザが認知できる。
(Relaxing the third threshold condition)
In the state where the
[第2実施形態]
図4は、本発明の第2実施形態に係る分散電源システム2の概略構成を示す図である。図4において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the distributed
分散電源システム2は、パワーコンディショナ100と、太陽電池10と、表示装置20と、一般負荷30と、特定負荷40及び50と、電力制御装置70とを備える。
The distributed
第2実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。 In the second embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted as appropriate.
第2実施形態は、分散電源システム2が電力制御装置70を備える点で、第1実施形態と相違する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the distributed
電力制御装置70は、例えば、EMS(Energy Management System)やデマンドコントローラである。電力制御装置70は、有線又は無線によりパワーコンディショナ100並びに特定負荷40及び50と接続され、例えば、ECHONET Lite(登録商標)のような所定の通信プロトコルによりパワーコンディショナ100並びに特定負荷40及び50と通信を行う。
The
制御部111は、通信部110を介して電力制御装置70に指令を送信することにより、特定負荷40及び50の起動順を制御することができる。例えば、制御部111は、特定負荷40及び50が同時に起動しないように制御することができる。
The
特定負荷40及び50の突入電流が同時に流れると、第1電流が第1閾値以上となって特定負荷40及び50の両方とも起動できなくなってしまう確率が高くなるが、制御部111は、特定負荷40及び50が同時に起動しないように制御することにより、特定負荷40及び50が起動できる確率を高めることができる。
When the inrush currents of the
このとき、優先度の低い自立運転出力端子の側を先に起動するようにすれば、当該負荷が第3閾値を超えるか否かが判定された後に、優先度の高い自立運転出力端子の側を起動でき、ユーザに対する警告、又はインバータ102の動作を停止させるといった事態を事前に回避できる。
At this time, if the low-priority autonomous operation output terminal side is activated first, it is determined whether or not the load exceeds the third threshold, and then the high-priority autonomous operation output terminal side. Can be activated in advance, and a situation where a warning to the user or the operation of the
[第3実施形態]
図5は、本発明の第3実施形態に係る分散電源システム3の概略構成を示す図である。図5において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the distributed
分散電源システム3は、パワーコンディショナ100と、太陽電池10と、表示装置20と、一般負荷30と、特定負荷40及び50とを備える。
The distributed
第3実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。 In the third embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted as appropriate.
第3実施形態に係るパワーコンディショナ100は、自立リレー104だけでなく、自立リレー112も備える点で、第1実施形態に係るパワーコンディショナ100と相違する。第3実施形態において、自立リレー104は、制御部111からの制御によって、インバータ102と、第1自立運転出力端子107との間の接続をオン/オフする。また、自立リレー112は、制御部111からの制御によって、インバータ102と、第2自立運転出力端子108との間の接続をオン/オフする。
The
第3実施形態に係るパワーコンディショナ100は、第1電流が第1閾値以上となった場合、優先度が低い方の自立運転出力端子とインバータ102とを接続している自立リレーを開状態に切り換える。
When the first current is equal to or higher than the first threshold, the
例えば、第1自立運転出力端子107の優先度が第2自立運転出力端子108より高い場合、制御部111は、第1電流が第1閾値以上となると、自立リレー112を開状態に切り換える。また、例えば、第2自立運転出力端子108の優先度が第1自立運転出力端子107より高い場合、制御部111は、第1電流が第1閾値以上となると、自立リレー104を開状態に切り換える。
For example, when the priority of the first autonomous
このように、制御部111が、第1電流が第1閾値以上となった場合、優先度が低い方の自立運転出力端子とインバータ102とを接続している自立リレーを開状態に切り換えることにより、優先度の高い方の特定負荷は、自身の消費電流のみで第2閾値以上とならなければ、確実に起動することができる。
In this way, when the first current becomes equal to or greater than the first threshold, the
[第4実施形態]
図6は、本発明の第4実施形態に係る分散電源システム4の概略構成を示す図である。図6において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a distributed power supply system 4 according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the solid lines connecting the functional blocks mainly indicate power lines, and the broken lines mainly indicate communication lines or signal lines.
分散電源システム4は、パワーコンディショナ100と、太陽電池10と、表示装置20と、一般負荷30と、特定負荷40及び50とを備える。
The distributed power supply system 4 includes a
第4実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。 In the fourth embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted as appropriate.
第4実施形態に係るパワーコンディショナ100は、第2電流センサ106が、第1自立運転出力端子107に供給される電流ではなく、第2自立運転出力端子108に供給される電流を測定する構成である点で、第1実施形態に係るパワーコンディショナ100と相違する。
In the
第4実施形態においては、制御部111は、第2電流センサ106から第3電流を取得し、第1電流から第3電流を引いて第2電流を算出する。第2電流及び第3電流を用いた処理は、第4実施形態と第1実施形態とで同様である。
In the fourth embodiment, the
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、各構成部、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、複数の構成部やステップなどを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。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法、装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 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, the functions included in each component, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and multiple components, steps, etc. can be combined or divided into one It is. Further, although the present invention has been described mainly with respect to the apparatus, the present invention is a method including steps executed by each component of the apparatus, a method executed by a processor included in the apparatus, a program, or a storage medium storing the program. It should be understood that these can also be realized and are included in the scope of the present invention.
なお、上記説明において、第1閾値の値を27Aとするなど具体的な数値を用いて説明したが、これらの具体的な数値は、あくまで例示として用いたものであり、上記説明で用いた数値に限られるものではない。上記説明では、第1電流センサ105及び第2電流センサ106を用いて第3電流を算出しているが、第3電流を測定する第3電流センサを設けて直接数値を取得してもよい。
In the above description, the first threshold value has been described using specific numerical values such as 27A. However, these specific numerical values are merely used as examples, and the numerical values used in the above description. It is not limited to. In the above description, the first
1、2、3、4 分散電源システム
10 太陽電池
20 表示装置
30 一般負荷
40 特定負荷
50 特定負荷
60 系統
70 電力制御装置
100 パワーコンディショナ
101 DC/DCコンバータ
102 インバータ
103 連系リレー
104 自立リレー
105 第1電流センサ
106 第2電流センサ
107 第1自立運転出力端子
108 第2自立運転出力端子
109 記憶部
110 通信部
111 制御部
112 自立リレー
1, 2, 3, 4 Distributed
Claims (12)
直流電力を交流電力に変換し、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子に交流電力を供給するインバータと、
前記インバータが出力する第1電流を検出する第1電流センサと、
前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子のいずれか一方に供給される第2電流を検出する第2電流センサと、
前記第1電流が所定の第1閾値以上となるか、又は、前記第2電流が所定の第2閾値以上となる場合に、警告を発する、又は、前記インバータの動作を停止させるように制御する制御部と、
前記第1自立運転出力端子と前記第2自立運転出力端子のいずれの出力を優先させるかの優先度を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に流れる電流と、前記優先度が高い側の自立運転出力端子に接続される負荷の電流とに応じて、前記インバータを制御することを特徴とするパワーコンディショナ。 A first autonomous operation output terminal and a second autonomous operation output terminal capable of supplying electric power to a connected load during the autonomous operation;
An inverter that converts direct current power into alternating current power and supplies alternating current power to the first independent operation output terminal and the second independent operation output terminal;
A first current sensor for detecting a first current output from the inverter;
A second current sensor for detecting a second current supplied to any one of the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal;
When the first current exceeds a predetermined first threshold value or when the second current exceeds a predetermined second threshold value, a warning is issued or the operation of the inverter is stopped. A control unit;
A storage unit that stores a priority of which one of the outputs of the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal is prioritized;
The control unit controls the inverter according to a current flowing through the low-priority self-sustained operation output terminal and a load current connected to the high-priority self-sustained operation output terminal. Power conditioner characterized by
前記インバータと前記第1自立運転出力端子との間の接続を、開状態又は閉状態に切り換え可能な第1リレーと、
前記インバータと前記第2自立運転出力端子との間の接続を、開状態又は閉状態に切り換え可能な第2リレーとを更に備え、
前記制御部は、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に流れる電流が、前記第1閾値から、前記優先度が高い側の自立運転出力端子に接続される負荷の突入電流に対応して設定された電流値を引いた値を超えると、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に接続されているリレーを開状態に切り換えることを特徴とするパワーコンディショナ。 In the power conditioner of any one of Claim 2 to 4,
A first relay capable of switching a connection between the inverter and the first autonomous operation output terminal to an open state or a closed state;
A second relay capable of switching the connection between the inverter and the second independent operation output terminal to an open state or a closed state;
The control unit corresponds to an inrush current of a load connected to the high-priority self-sustained operation output terminal from the first threshold, when the current flowing through the low-priority self-sustained operation output terminal A power conditioner that switches a relay connected to a low-priority self-sustained operation output terminal to an open state when a value obtained by subtracting a set current value is exceeded.
前記パワーコンディショナは、
自立運転時に、接続された負荷に対して電力を供給可能な第1自立運転出力端子及び第2自立運転出力端子と、
直流電力を交流電力に変換し、前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子に交流電力を供給するインバータと、
前記インバータが出力する第1電流を検出する第1電流センサと、
前記第1自立運転出力端子及び前記第2自立運転出力端子のいずれか一方に供給される第2電流を検出する第2電流センサと、
前記第1電流が所定の第1閾値以上となるか、又は、前記第2電流が所定の第2閾値以上となる場合に、警告を発する、又は、前記インバータの動作を停止させるように制御する制御部と、
前記第1自立運転出力端子と前記第2自立運転出力端子のいずれの出力を優先させるかの優先度を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記優先度が低い側の自立運転出力端子に流れる電流と、前記優先度が高い側の自立運転出力端子に接続される負荷の電流とに応じて、前記インバータを制御し、
前記電力制御装置は、前記第1自立運転出力端子に接続された負荷と、前記第2自立運転出力端子に接続された負荷との起動順を制御することを特徴とする分散電源システム。 A distributed power supply system comprising a power conditioner and a power control device capable of controlling the operation of a load connected to the power conditioner,
The inverter is
A first autonomous operation output terminal and a second autonomous operation output terminal capable of supplying electric power to a connected load during the autonomous operation;
An inverter that converts direct current power into alternating current power and supplies alternating current power to the first independent operation output terminal and the second independent operation output terminal;
A first current sensor for detecting a first current output from the inverter;
A second current sensor for detecting a second current supplied to any one of the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal;
When the first current exceeds a predetermined first threshold value or when the second current exceeds a predetermined second threshold value, a warning is issued or the operation of the inverter is stopped. A control unit;
A storage unit that stores a priority of which one of the outputs of the first autonomous operation output terminal and the second autonomous operation output terminal is prioritized;
The control unit controls the inverter according to a current flowing through the low-priority self-sustained operation output terminal and a load current connected to the high-priority self-sustained operation output terminal,
The power control apparatus controls a starting order of a load connected to the first autonomous operation output terminal and a load connected to the second autonomous operation output terminal.
12. The distributed power supply system according to claim 10, wherein the power control device does not simultaneously activate a load connected to the first autonomous operation output terminal and a load connected to the second autonomous operation output terminal. As described above, the start-up sequence is controlled.
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