JP2018143038A - Photovoltaic power generation system and power generation control program - Google Patents

Photovoltaic power generation system and power generation control program Download PDF

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博文 庄野
Hirobumi Shono
博文 庄野
壽 塚本
Hisashi Tsukamoto
壽 塚本
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Fujisaki Electric Co Ltd
Connexx Systems Corp
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Fujisaki Electric Co Ltd
Connexx Systems Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control technology for a power generation system using a solar panel capable of suppressing output fluctuation of a photovoltaic power generation system caused by solar radiation fluctuation.SOLUTION: A main controller 600 appropriately controls charge/discharge of a storage battery 300 in such a manner that input power to a power conditioner 500 is prevented from being suddenly fluctuated (namely, is settled equal to or less than a fixed fluctuation rate) while taking a charge/discharge state of the storage battery 300 into account regardless of fluctuation in generation power of a solar panel 100. Based on a solar radiation value representing a solar radiation amount by a solar radiation gauge 800 and a measurement of a panel temperature by a panel thermometer 700, the main controller 600 calculates a prediction value P(t+Δt) of generation power and derives an inclination SI of generation power.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、太陽光パネルを用いた発電システムの制御技術に関する。   The present invention relates to a technology for controlling a power generation system using a solar panel.

太陽光発電システムは、石油等の化石燃料に依存しない無限エネルギーとして注目され、今後さらにその価値が向上するものと想定される。一方で、太陽光発電システムは気象条件により発電量が変動する非常に不安定な発電設備であるため、発電電力をいかに効率良く利用できるかが重要となる。
太陽光発電システムは、太陽光パネルの発電電力を家庭用又は産業用の電力系統(以下、総称して「負荷」ともいう。)に供給する一方、その余剰電力を蓄電池に充電するなどして発電電力の損失を抑制している(例えば特許文献1参照)。
The photovoltaic power generation system is attracting attention as infinite energy that does not depend on fossil fuels such as oil, and its value is expected to be further improved in the future. On the other hand, since a solar power generation system is a very unstable power generation facility whose power generation amount varies depending on weather conditions, it is important how efficiently the generated power can be used.
A solar power generation system supplies power generated by a solar panel to a household or industrial power system (hereinafter also collectively referred to as a “load”) while charging a surplus power to a storage battery. Loss of generated power is suppressed (see, for example, Patent Document 1).

一般に、太陽光パネルの発電電力と蓄電池の放電電力を利用した太陽光発電システムは、パワーコンディショナ(PCS)を備えている。パワーコンディショナは、太陽光パネルの発電電力や蓄電池の放電電力といった直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を負荷に供給する。   In general, a photovoltaic power generation system that uses the generated power of a solar panel and the discharged power of a storage battery includes a power conditioner (PCS). The power conditioner converts direct-current power such as generated power of the solar panel and discharge power of the storage battery into alternating-current power, and supplies the converted alternating-current power to the load.

特開2008−48544号公報JP 2008-48544 A

ところで、太陽光パネルの発電は、不安定な日射などに依存するため、例えば急激に日射量が増大すると、太陽光パネルによる発電電力が急上昇し、電力系統の電圧が異常に上昇する等の問題を招く。太陽光発電は、年々深刻化するエネルギー資源問題の有力な解決策の一つとして期待されているものの、日射変動により太陽光発電システムの安定的な電力供給が難しいという問題が指摘されていた。   By the way, since the power generation of the solar panel depends on unstable solar radiation, for example, if the amount of solar radiation suddenly increases, the power generated by the solar panel rapidly increases and the voltage of the power system abnormally increases. Invite. Although solar power generation is expected as one of the promising solutions to the energy resource problem that is getting worse year by year, it has been pointed out that a stable power supply of the solar power generation system is difficult due to fluctuations in solar radiation.

本発明は以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、日射変動による太陽光発電システムの出力変動を抑制することが可能な太陽光パネルを用いた発電システムの制御技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a power generation system control technique using a solar panel capable of suppressing the output fluctuation of the solar power generation system due to solar radiation fluctuations. And

本発明の一態様に係る太陽光発電システムは、日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、蓄電池と、与えられる指示に基づき、太陽光パネルによって発電された直流電力を蓄電池に充電する一方、蓄電池に充電された直流電力を放電する充放電制御部と、太陽光パネルの発電状態に応じて充放電制御部に対する蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、太陽光パネルによって発電された直流電力、及び蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備し、中央制御部は、太陽光パネルによって発電される直流電力の上昇率が、予め設定された直流電力変動率の上限閾値を超えたか否かを判定し、直流電力の上昇率が上限閾値を超えた場合には、太陽光パネルからパワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、蓄電池に対する充電を制御することを前記充放電制御部に指示する。   A photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention charges a storage battery with a DC power generated by the solar panel based on a solar panel that generates direct-current power corresponding to solar radiation, a storage battery, and a given instruction. On the other hand, a charge / discharge control unit that discharges DC power charged in the storage battery, a central control unit that instructs the charge / discharge control unit to charge / discharge the storage battery according to the power generation state of the solar panel, and power generation by the solar panel A power conditioner that converts the generated DC power and the DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies it to the load, and the central control unit has a rate of increase in DC power generated by the solar panel. Then, it is determined whether or not the preset upper limit threshold of the DC power fluctuation rate has been exceeded. If the rate of increase in DC power exceeds the upper limit threshold, the power conditioner As variation rate of the input power input to the burner is within the set range, indicating that control the charging of the storage battery to the charging and discharging control unit.

上記態様において、中央制御部は、日射強度の上昇率が上限日射閾値を超えたか否かを検知し、日射上限値を超えた場合に、当該時点における蓄電池の充電状態を考慮のうえ、超えた量に相当する直流電力を、蓄電池へ充電することを充放電制御部に指示する構成としてもよい。   In the above aspect, the central control unit detects whether or not the rate of increase in solar radiation intensity exceeds the upper solar radiation threshold, and exceeds the upper limit of solar radiation in consideration of the state of charge of the storage battery at that point in time. It is good also as a structure which instruct | indicates to a charging / discharging control part that the direct-current power equivalent to quantity is charged to a storage battery.

上記構成において、中央制御部は、太陽光パネルによって発電される直流電力、または発電すると推定される直流電力が、予め設定された入力上限閾値を超えたか否かを判定し、直流電力が入力上限閾値を超えた場合に、当該時点における蓄電池の充電状態を考慮のうえ、超えた量に相当する直流電力または発電すると推定される直流電力を、蓄電池へ充電することを前記充放電制御部に指示する構成としてもよい。   In the above configuration, the central control unit determines whether the DC power generated by the solar panel or the DC power estimated to be generated exceeds a preset input upper limit threshold, and the DC power When the threshold value is exceeded, taking into consideration the state of charge of the storage battery at that time, the charge / discharge control unit is instructed to charge the storage battery with DC power corresponding to the excess amount or DC power estimated to be generated. It is good also as composition to do.

本発明の他の態様に係る太陽光発電システムは、日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、蓄電池と、与えられる指示に基づき、太陽光パネルによって発電された直流電力を蓄電池に充電する一方、蓄電池に充電された直流電力を放電する充放電制御部と、太陽光パネルの発電状態に応じて充放電制御部に対する蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、太陽光パネルによって発電された直流電力、及び蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備し、中央制御部は、太陽光パネルによって発電される直流電力の降下率が、予め設定された直流電力変動率の下限閾値を下回ったか否かを判定し、直流電力が下限閾値を下回った場合には、太陽光パネルからパワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、蓄電池に対する放電を制御することを充放電制御部に指示する。   A solar power generation system according to another aspect of the present invention charges a storage battery with DC power generated by the solar panel based on a solar panel that generates direct-current power according to solar radiation, a storage battery, and a given instruction. On the other hand, the charge / discharge control unit that discharges the DC power charged in the storage battery, the central control unit that instructs the charge / discharge control of the storage battery to the charge / discharge control unit according to the power generation state of the solar panel, and the solar panel A power conditioner that converts the generated DC power and the DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies it to the load, and the central control unit reduces the DC power generated by the solar panel. Determines whether or not the DC power fluctuation rate falls below a preset lower threshold, and if the DC power falls below the lower threshold, the power condition is Rate of change in the input power to be input to fit the set range, instructs the charging and discharging control unit to control the discharging of the storage battery.

上記構成において、中央制御部は、日射強度の下降率が下限日射閾値を下回ったか否かを検知し、日射下限値を下回った場合に、当該時点における蓄電池の放電状態を考慮のうえ、下回った量に相当する直流電力を、蓄電池から放電することを充放電制御部に指示する構成としてもよい。   In the above configuration, the central control unit detects whether or not the rate of decrease in solar radiation intensity is below the lower solar radiation threshold value, and when the solar radiation intensity falls below the lower solar radiation threshold value, it falls below in consideration of the discharge state of the storage battery at that time. It is good also as a structure which instruct | indicates to the charging / discharging control part that the direct-current power equivalent to quantity is discharged from a storage battery.

上記構成において、中央制御部は、太陽光パネルによって発電される直流電力、または発電すると推定される直流電力が、予め設定された入力下限閾値を下回ったか否かを判定し、直流電力が入力下限閾値を下回った場合に、当該時点における蓄電池の放電状態を考慮のうえ、下回った量に相当する前記直流電力または発電すると推定される直流電力を、蓄電池から放電することを充放電制御部に指示する構成としてもよい。   In the above configuration, the central control unit determines whether the direct-current power generated by the solar panel or the direct-current power estimated to be generated falls below a preset input lower limit threshold, and the direct-current power is lower than the input lower limit. Instructs the charge / discharge control unit to discharge from the storage battery the DC power corresponding to the amount below or the DC power estimated to be generated in consideration of the discharge state of the storage battery at the time when the threshold is below the threshold. It is good also as composition to do.

本発明によれば、日射変動による太陽光発電システムの出力変動を抑制することが可能な太陽光パネルを用いた発電システムの制御技術を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the control technique of the power generation system using the solar panel which can suppress the output fluctuation | variation of the solar power generation system by a solar radiation fluctuation | variation.

本実施形態に係る太陽光発電システム1000の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solar energy power generation system 1000 which concerns on this embodiment. 蓄電池の充放電制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the charging / discharging control process of a storage battery. 太陽光パネルによる発電電力と充放電制御の関係を示す推移グラフである。It is a transition graph which shows the relationship between the electric power generated by a solar panel, and charging / discharging control.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, the following embodiments are exemplifications for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention only to the embodiments. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

A.本実施形態
<1.構成>
図1は、本実施形態に係る太陽光発電システム1000の構成を示す図である。太陽光発電システム1000は、太陽光パネル100で発電した電力と蓄電池300に充電された電力を利用して負荷900を効率良く駆動するシステムである。太陽光発電システム1000は、太陽光パネル100、集電箱200、蓄電池300、DC/DCコンバータ400、パワーコンディショナ500、メインコントローラ600、パネル温度計700、日射計800、負荷900を含んで構成される。
A. This embodiment <1. Configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a photovoltaic power generation system 1000 according to the present embodiment. The solar power generation system 1000 is a system that efficiently drives the load 900 using the power generated by the solar panel 100 and the power charged in the storage battery 300. The solar power generation system 1000 includes a solar panel 100, a current collection box 200, a storage battery 300, a DC / DC converter 400, a power conditioner 500, a main controller 600, a panel thermometer 700, a solar radiation meter 800, and a load 900. Is done.

太陽光パネル100は、日射に応じた太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電力を発生させる。本実施形態では、太陽光パネルを複数枚、直列や並列に結線し、架台などに設置した太陽光パネルのアレイ構造を太陽光パネル100と略称するが、単体の太陽光パネルであっても良い。太陽光パネル100は、集電箱200を経てパワーコンディショナ500に接続されている。   The solar panel 100 converts solar energy corresponding to solar radiation into electric energy to generate DC power. In the present embodiment, a solar panel array structure in which a plurality of solar panels are connected in series or in parallel and installed on a gantry or the like is abbreviated as a solar panel 100, but may be a single solar panel. . The solar panel 100 is connected to the power conditioner 500 through the current collection box 200.

集電箱200は、太陽光パネル100や蓄電池300からの出力(直流電力)を集電する機器である。   The current collection box 200 is a device that collects output (DC power) from the solar panel 100 or the storage battery 300.

蓄電池300は、太陽光パネル100の発電電力(直流電力)を蓄える充放電可能な二次電池である。蓄電池300は、DC/DCコンバータ400、逆流防止ダイオードD1を経てパワーコンディショナ500に接続されている。DC/DCコンバータ(充放電制御部)400は、双方向型のコンバータであり、メインコントローラ600による制御のもと、蓄電池300の出力電圧を、所望の電圧に昇圧する一方、太陽光パネル100の発電電圧を、蓄電池300の入力電圧に降圧する役割を担っている。DC/DCコンバータ400は、例えばIPM(Intelligent Power Module)等により構成される。   The storage battery 300 is a chargeable / dischargeable secondary battery that stores the generated power (DC power) of the solar panel 100. The storage battery 300 is connected to the power conditioner 500 through the DC / DC converter 400 and the backflow prevention diode D1. The DC / DC converter (charge / discharge control unit) 400 is a bidirectional converter, and boosts the output voltage of the storage battery 300 to a desired voltage under the control of the main controller 600, while the solar panel 100 It plays the role of reducing the generated voltage to the input voltage of the storage battery 300. The DC / DC converter 400 is configured by, for example, an IPM (Intelligent Power Module).

パワーコンディショナ500は、太陽光パネル100や蓄電池300から集電箱200を介して供給される直流電力を、交流電力に変換する装置である。パワーコンディショナ500によって変換された交流電力は、例えば、商業用であれば工場やオフィスビルなど、様々な負荷900に供給される。   The power conditioner 500 is a device that converts DC power supplied from the solar panel 100 or the storage battery 300 via the current collection box 200 into AC power. The AC power converted by the power conditioner 500 is supplied to various loads 900 such as a factory or an office building for commercial use.

メインコントローラ(中央制御部)600は、I/Oインタフェース、CPU、ROM、RAMなどにより構成され、太陽光発電システム1000を構成する各部を中枢的に制御する。具体的には、メインコントローラ600は、ROMなどに格納された様々なプログラムを実行することにより、太陽光パネル100からパワーコンディショナ500に入力される電力の制御や、蓄電池400の充放電の制御、DC/DCコンバータ400の昇圧動作、降圧動作、パワーコンディショナ500による負荷900への電力供給などを制御する。このようなプログラムは、メモリカードや光ディスクなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に格納された状態で流通するか、インターネットなどを通じて提供される。なお、本実施形態に係るプログラムは単体のアプリケーションプログラムとして提供されてもよいし、他のプログラムの一部に組み込まれるモジュールとして提供されてもよい。また、その機能の一部又は全部がASICなどの専用回路で代替されてもよい。   The main controller (central control unit) 600 includes an I / O interface, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and centrally controls each unit constituting the photovoltaic power generation system 1000. Specifically, the main controller 600 executes various programs stored in a ROM or the like, thereby controlling power input from the solar panel 100 to the power conditioner 500 or charging / discharging control of the storage battery 400. The DC / DC converter 400 controls the step-up operation, the step-down operation, the power supply to the load 900 by the power conditioner 500, and the like. Such a program is distributed in a state of being stored in a computer-readable recording medium such as a memory card or an optical disk, or provided through the Internet. Note that the program according to the present embodiment may be provided as a single application program, or may be provided as a module incorporated in a part of another program. Further, a part or all of the functions may be replaced by a dedicated circuit such as an ASIC.

太陽光パネル100の出力電流は、太陽光パネル100と集電箱200の間の電力供給経路に設置された電流センサCによって検知される。電流センサCは、太陽光パネル100の出力電流(発電電流)を検知すると、出力電流の電流値をあらわす電流検知信号を、メインコントローラ600に供給する。なお、図1では、電流センサCを3つ例示しているが、電流センサCは1つ以上あれば良い。   The output current of the solar panel 100 is detected by a current sensor C installed in the power supply path between the solar panel 100 and the current collection box 200. When the current sensor C detects the output current (generated current) of the solar panel 100, the current sensor C supplies a current detection signal representing the current value of the output current to the main controller 600. In FIG. 1, three current sensors C are illustrated, but one or more current sensors C may be used.

パネル温度計700は、太陽光パネル100のパネル温度を自動計測し、内部メモリに一定期間分のパネル温度の計測値を保存し、保存したパネル温度の計測値を所定の時間間隔(またはオン・デマンド)でメインコントローラ600に供給する。   The panel thermometer 700 automatically measures the panel temperature of the solar panel 100, stores the measured value of the panel temperature for a certain period in the internal memory, and stores the measured value of the panel temperature at a predetermined time interval (or on / off). Supply to the main controller 600 on demand.

日射計800は、日射量(日射強度)を測定する機器であり、本実施形態では半導体光検出器を用いた半導体式の日射計を利用する。半導体方式の日射計の代わりに、サーモパイル(複数の熱電対)を用いた熱式日射計を利用しても良い。もっとも、熱式日射計は、応答速度が遅いため、より高感度かつ応答速度が高い半導体式の日射計を利用することが望ましい。   The solar radiation meter 800 is a device that measures the amount of solar radiation (irradiance intensity). In this embodiment, a semiconductor solar radiation meter using a semiconductor photodetector is used. Instead of the semiconductor type pyranometer, a thermal pyranometer using a thermopile (a plurality of thermocouples) may be used. However, since the thermal pyranometer has a slow response speed, it is desirable to use a semiconductor type pyranometer with higher sensitivity and higher response speed.

日射計800は、逐次日射量(すなわち、放射照度)を測定し、測定結果を示す日射値を所定の時間間隔(またはオン・デマンド)でメインコントローラ600に供給する。   The pyranometer 800 sequentially measures the amount of solar radiation (that is, irradiance), and supplies a solar radiation value indicating the measurement result to the main controller 600 at predetermined time intervals (or on-demand).

<2.動作>
図2は、メインコントローラ600によって間欠的に実行される蓄電池300の充放電制御処理を示すフローチャートである。
メインコントローラ600は、太陽光パネル100の発電電力(以下、単に「発電電力」と略称する。)、日射計800の日射値、パネル温度計700のパネル温度の計測値等の情報を読み込む(ステップS100)。太陽光パネル100の発電電力は、図1に示す電流センサCや電圧センサ(図示略)から供給される太陽光パネル100の発電電流、発電電圧、またはパワーコンディショナ500で計測される直流入力電圧値および電流値などから求めることができる。
<2. Operation>
FIG. 2 is a flowchart showing a charge / discharge control process of the storage battery 300 that is executed intermittently by the main controller 600.
The main controller 600 reads information such as the generated power of the solar panel 100 (hereinafter simply referred to as “generated power”), the solar radiation value of the pyranometer 800, the measured value of the panel temperature of the panel thermometer 700, and the like (step) S100). The generated power of the solar panel 100 is the generated current, generated voltage of the solar panel 100 supplied from the current sensor C or voltage sensor (not shown) shown in FIG. 1, or the DC input voltage measured by the power conditioner 500. It can be obtained from the value and current value.

次に、メインコントローラ600は、Δt先の発電電力P(t+Δt)を算出する(ステップS110)。すなわち、メインコントローラ600は、各センサ(電流計、パネル温度計、日射計など)から供給される信号の遅延(通信遅れ)や、日射計800の取付位置、メインコントローラ600による制御の遅れなどを考慮し、遅れ分Δtを見越したΔt先の発電電力の予測値P(t+Δt)を算出する。ここで、発電電力の予測値P(t+Δt)は、例えば発電電力を求めた時刻、電力値のデータセットに対して、n次スプライン補間や二次多項式の近似モデルなどを適用することで求めるようにしても良い。もちろん、本実施態様に示す発電電力の予測値P(t+Δt)を求める方法は、あくまで一例にすぎず、ニューラルネットワークの手法も含め、システム設計などに応じて種々の方法を採用することができる。   Next, the main controller 600 calculates generated power P (t + Δt) ahead of Δt (step S110). That is, the main controller 600 determines delays (communication delays) in signals supplied from the sensors (ammeters, panel thermometers, pyranometers, etc.), attachment positions of the pyranometer 800, delays in control by the main controller 600, and the like. Considering this, the predicted value P (t + Δt) of the generated power ahead of Δt in anticipation of the delay Δt is calculated. Here, the predicted value P (t + Δt) of the generated power is obtained, for example, by applying n-order spline interpolation, a quadratic polynomial approximation model, or the like to the time when the generated power is obtained and the power value data set. Anyway. Of course, the method for obtaining the predicted value P (t + Δt) of the generated power shown in the present embodiment is merely an example, and various methods can be employed depending on the system design and the like, including a neural network method.

メインコントローラ600は、ステップS120に進むと、発電電力の予測値P(t+Δt)が、パワーコンディショナ500に設定されている最大入力電力値(入力上限閾値)Pmxを越えているか否かを判断する(式(A)参照)。
P(t+Δt)>Pmx ・・・(A)
When the main controller 600 proceeds to step S120, the main controller 600 determines whether or not the predicted value P (t + Δt) of the generated power exceeds the maximum input power value (input upper limit threshold value) Pmx set in the power conditioner 500. (See formula (A)).
P (t + Δt)> Pmx (A)

メインコントローラ600は、発電電力の予測値P(t+Δt)が、パワーコンディショナ500の直流入力定格電力を基に定められる最大入力電力値Pmxを越えていると判断すると(ステップS120;YES)、バッテリセンサ(図示略)などから供給される蓄電池300の充電状態検出情報に基づき、当該時点において蓄電池300は充電可能か否かを判断する(ステップS210)。メインコントローラ600は、蓄電池300が充電可能状態にないと判断した場合には(ステップS210;NO)、蓄電池300に充電することなく、または、すでに充電していた場合には充電を停止して(ステップS240)、処理を終了する。この場合、メインコントローラ600は、余剰電力Pss(=発電電力の予測値P(t+Δt)−最大入力電力値Pmx)を放電する、あるいは直流負荷などで消費するように制御すれば良い。   When the main controller 600 determines that the predicted value P (t + Δt) of the generated power exceeds the maximum input power value Pmx determined based on the DC input rated power of the power conditioner 500 (step S120; YES), the battery Based on the charge state detection information of the storage battery 300 supplied from a sensor (not shown) or the like, it is determined whether or not the storage battery 300 can be charged at that time (step S210). When the main controller 600 determines that the storage battery 300 is not in a chargeable state (step S210; NO), the main controller 600 stops charging without charging the storage battery 300 or if it has already been charged ( Step S240), the process ends. In this case, the main controller 600 may be controlled so that the surplus power Pss (= predicted value P (t + Δt) −maximum input power value Pmx of generated power) is discharged or consumed by a DC load or the like.

一方、メインコントローラ600は、ステップS210において蓄電池300は充電可能と判断すると(ステップS210;YES)、余剰電力Pss(=発電電力の予測値P(t+Δt)−最大入力電力値Pmx)と、当該時点での蓄電池300の許容充電量(充電状態)などに基づき、蓄電池300の充電電力Pchを算出する(ステップS220)。メインコントローラ600は、蓄電池300の充電動作を制御し(ステップS230)、充電電力Pchが蓄電池300に充電されたことを検知すると、処理を終了する。このように、メインコントローラ600は、発電電力の予測値P(t+Δt)が、パワーコンディショナ500の直流入力定格電力を基に定められる最大入力電力値Pmxを越えている場合には、当該時点での蓄電池300の充電状態を加味して、余剰電力Pssを蓄電池300に充電することをDC/DCコンバータ400に指示する。   On the other hand, if the main controller 600 determines in step S210 that the storage battery 300 can be charged (step S210; YES), the surplus power Pss (= predicted value P (t + Δt) of generated power−maximum input power value Pmx) and the time point The charging power Pch of the storage battery 300 is calculated based on the allowable charge amount (charging state) of the storage battery 300 at (Step S220). The main controller 600 controls the charging operation of the storage battery 300 (step S230), and ends the process when detecting that the charging power Pch is charged in the storage battery 300. As described above, when the predicted value P (t + Δt) of the generated power exceeds the maximum input power value Pmx determined based on the DC input rated power of the power conditioner 500, the main controller 600 at that time. In consideration of the state of charge of the storage battery 300, the DC / DC converter 400 is instructed to charge the storage battery 300 with the surplus power Pss.

また、メインコントローラ600は、ステップS120において、発電電力の予測値P(t+Δt)が、パワーコンディショナ500に設定されている最大入力電力値Pmxを下回っていると判断すると(ステップS120;NO)、発電電力の予測値P(t+Δt)が、所定値Pmnを下回っているか否かを判断する(ステップS130)。所定値Pmnとしては、例えば負荷900の要求電力に応じて設定されるパワーコンディショナ500への入力電力値等が考えられるが、いかなる値に設定するかは任意である。   Further, when the main controller 600 determines in step S120 that the predicted value P (t + Δt) of the generated power is lower than the maximum input power value Pmx set in the power conditioner 500 (step S120; NO). It is determined whether or not the predicted value P (t + Δt) of the generated power is below a predetermined value Pmn (step S130). As the predetermined value Pmn, for example, an input power value to the power conditioner 500 set according to the required power of the load 900 can be considered, but any value can be set.

メインコントローラ600は、発電電力の予測値P(t+Δt)が、所定値Pmnを下回っていると判断すると(ステップS130;YES)、当該時点において蓄電池300は放電可能か否かを判断する(ステップS510)。メインコントローラ600は、蓄電池300が放電可能状態にないと判断した場合には(ステップS510;NO)、蓄電池300に放電することなく、または、すでに放電していた場合には放電を停止して(ステップS530)、処理を終了する。   When the main controller 600 determines that the predicted value P (t + Δt) of the generated power is below the predetermined value Pmn (step S130; YES), the main controller 600 determines whether or not the storage battery 300 can be discharged at that time (step S510). ). When the main controller 600 determines that the storage battery 300 is not in a dischargeable state (step S510; NO), the main controller 600 stops the discharge without discharging the storage battery 300 or when it has already been discharged ( Step S530), the process ends.

一方、メインコントローラ600は、蓄電池300が放電可能状態にあると判断すると(ステップS510;YES)、不足電力Pst(=所定値Pmn−発電電力の予測値P(t+Δt))と、当該時点での蓄電池300の許容放電量に基づき、蓄電池300の放電電力Pdhを算出する(ステップS520)。メインコントローラ600は、蓄電池300の放電動作を制御し(ステップS430)、放電電力Pdhが蓄電池300から放電されたことを検知すると、処理を終了する。このように、メインコントローラ600は、発電電力の予測値P(t+Δt)が、パワーコンディショナ500に設定されている最小入力電力値Pmnを下回っている場合には、当該時点での蓄電池300の放電状態を加味して、不足電力Pstを蓄電池300によって補う(すなわち放電する)ことをDC/DCコンバータ400に指示する。   On the other hand, when the main controller 600 determines that the storage battery 300 is in a dischargeable state (step S510; YES), the insufficient power Pst (= predetermined value Pmn−predicted value P (t + Δt) of generated power) and the current time Based on the allowable discharge amount of the storage battery 300, the discharge power Pdh of the storage battery 300 is calculated (step S520). The main controller 600 controls the discharge operation of the storage battery 300 (step S430), and ends the process when detecting that the discharge power Pdh is discharged from the storage battery 300. Thus, when the predicted value P (t + Δt) of the generated power is lower than the minimum input power value Pmn set in the power conditioner 500, the main controller 600 discharges the storage battery 300 at that time. In consideration of the state, the DC / DC converter 400 is instructed to supplement (ie, discharge) the insufficient power Pst with the storage battery 300.

さらに、メインコントローラ600は、発電電力の予測値P(t+Δt)が、最小入力電力値Pmnを下回っていない、すなわち所定値Pmnを越えていると判断すると(ステップS130;NO)、発電電力の予測値P(t+Δt)の微分値、すなわち発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt;ここでは、発電電力の上昇率)が、所定値Pdxを越えているか否かを判断する(ステップS140)。所定値Pdxは、パワーコンディショナ500への入力電力が急変動しない範囲で(ここでは、入力電力の急上昇を防ぐ上限値として)設定される。本実施形態では、メインコントローラ600は、日射計800による日射量をあらわす日射値と、パネル温度計700によるパネル温度の測定値に基づき、発電電力の予測値P(t+Δt)及び発電電力の傾きSlを求める。もっとも、発電電力の傾きSlは、日射値と発電電力の予測値P(t+Δt)との間に強い相関が認められるのであれば、日射値を用いて発電電力の予測値P(t+Δt)や発電電力の傾きSlを求めてもよい。   Further, when the main controller 600 determines that the predicted value P (t + Δt) of the generated power is not lower than the minimum input power value Pmn, that is, exceeds the predetermined value Pmn (step S130; NO), the generated power is predicted. It is determined whether or not the differential value of the value P (t + Δt), that is, the slope S1 of the generated power (= dP (t + Δt) / dt; here, the rate of increase of the generated power) exceeds the predetermined value Pdx (step S140). ). The predetermined value Pdx is set within a range in which the input power to the power conditioner 500 does not fluctuate (here, as an upper limit value that prevents a sudden increase in input power). In the present embodiment, the main controller 600 uses the solar radiation value representing the amount of solar radiation by the solar radiation meter 800 and the measured value of the panel temperature by the panel thermometer 700, and the predicted value P (t + Δt) of the generated power and the slope S1 of the generated power. Ask for. However, if a strong correlation is observed between the solar radiation value and the predicted value P (t + Δt) of the generated power, the slope S1 of the generated power can be estimated using the solar radiation value P (t + Δt) or power generation. The power gradient S1 may be obtained.

なお、所定値Pmxは、パワーコンディショナ500の直流入力定格電力を基に定められる最大入力電力値(固定値)としても良いが、蓄電池300の充電状態検出情報などに応じ、可変値として設定することも可能である。蓄電池300の充電量が低いときには、所定値Pmxの値を低めに設定し、蓄電池300に充電されやすいようにする。同様に、所定値Pmnも固定値ではなく可変値として設定し、蓄電池300の充電量が高いときは所定値Pmnの値を高めに設定し、蓄電池300の放電が進みやすくすることも可能である。これにより、パワーコンディショナ500への入力電力の変動が少ない、効率的な太陽光発電システムの実現が可能である。   The predetermined value Pmx may be a maximum input power value (fixed value) determined based on the DC input rated power of the power conditioner 500, but is set as a variable value according to the charging state detection information of the storage battery 300 and the like. It is also possible. When the charge amount of the storage battery 300 is low, the value of the predetermined value Pmx is set low so that the storage battery 300 is easily charged. Similarly, the predetermined value Pmn can also be set as a variable value instead of a fixed value, and when the charge amount of the storage battery 300 is high, the predetermined value Pmn can be set higher to facilitate the discharge of the storage battery 300. . As a result, it is possible to realize an efficient solar power generation system in which the fluctuation of the input power to the power conditioner 500 is small.

メインコントローラ600は、発電電力の傾きSlが、所定値Pdxを越えていると判断すると(ステップS140;YES)、バッテリセンサ(図示略)などから供給される蓄電池300の充電状態検出情報に基づき、当該時点において蓄電池300は充電可能か否かを判断する(ステップS310)。メインコントローラ600は、蓄電池300が充電可能状態にないと判断した場合には(ステップS310;NO)、蓄電池300を充放電することなく、または、すでに充放電していた場合には充放電を停止して(ステップS160)、処理を終了する。この場合、メインコントローラ600は、余剰電力Pssを放電する、あるいは直流負荷などで消費するように制御すれば良い。   When the main controller 600 determines that the slope S1 of the generated power exceeds the predetermined value Pdx (step S140; YES), based on the charge state detection information of the storage battery 300 supplied from a battery sensor (not shown) or the like, It is determined whether or not the storage battery 300 can be charged at that time (step S310). When the main controller 600 determines that the storage battery 300 is not in a chargeable state (step S310; NO), the main controller 600 stops charging / discharging without charging / discharging the storage battery 300 or when it has already been charged / discharged. (Step S160), and the process ends. In this case, the main controller 600 may be controlled so that the surplus power Pss is discharged or consumed by a DC load or the like.

一方、メインコントローラ600は、ステップS310において蓄電池300は充電可能と判断すると(ステップS310;YES)、発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt;ここでは、発電電力の上昇率)と、当該時点での蓄電池300の許容充電量などに基づき、蓄電池300の充電電力Pchを算出する(ステップS320)。メインコントローラ600は、蓄電池300の充電動作を制御し(ステップS230)、充電電力Pchが蓄電池300に充電されたことを検知すると、処理を終了する。   On the other hand, when the main controller 600 determines in step S310 that the storage battery 300 can be charged (step S310; YES), the slope S1 of generated power (= dP (t + Δt) / dt; here, the rate of increase of generated power), Based on the allowable charge amount of the storage battery 300 at the time, the charging power Pch of the storage battery 300 is calculated (step S320). The main controller 600 controls the charging operation of the storage battery 300 (step S230), and ends the process when detecting that the charging power Pch is charged in the storage battery 300.

また、メインコントローラ600は、ステップS140において、発電電力の傾きSlが、所定値Pdxを下回っていると判断すると(ステップS140;NO)、発電電力の予測値P(t+Δt)の微分値、すなわち発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt)が、所定値−Pdxを下回っているか否かを判断する(ステップS150)。所定値−Pdxは、パワーコンディショナ500への入力電力が急変動しない範囲で(ここでは、入力電力の急降下を防ぐ下限値として)設定される。なお、発電電力の傾きSlを求める方法は、既に説明したため、ここでは説明を割愛する。   If the main controller 600 determines in step S140 that the slope S1 of the generated power is below the predetermined value Pdx (step S140; NO), the differential value of the predicted value P (t + Δt) of the generated power, that is, power generation It is determined whether or not the power slope Sl (= dP (t + Δt) / dt) is below a predetermined value −Pdx (step S150). The predetermined value -Pdx is set in a range where the input power to the power conditioner 500 does not fluctuate (here, as a lower limit value that prevents a sudden drop in input power). In addition, since the method for obtaining the slope S1 of the generated power has already been described, the description is omitted here.

メインコントローラ600は、発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt)が、所定値−Pdxを下回っていないと判断すると(ステップS150;NO)、蓄電池300の充放電を停止する制御を行い(ステップS160)、処理を終了する。すなわち、発電電力の傾きSlが所定値−Pdxを下回っていないということは、パワーコンディショナ500への入力電力が急変動しない範囲に収まっていると判断できるため、メインコントローラ600は、蓄電池300の充放電を停止する制御を行う。   When the main controller 600 determines that the slope S1 (= dP (t + Δt) / dt) of the generated power is not lower than the predetermined value −Pdx (step S150; NO), the main controller 600 performs control to stop charging / discharging of the storage battery 300. (Step S160), the process ends. That is, if the slope S1 of the generated power is not less than the predetermined value −Pdx, it can be determined that the input power to the power conditioner 500 is within a range that does not change suddenly. Control to stop charging / discharging.

一方、メインコントローラ600は、発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt;ここでは、発電電力の下降率)が、所定値−Pdxを下回っていると判断すると(ステップS150;YES)、当該時点において蓄電池300は放電可能か否かを判断する(ステップS410)。メインコントローラ600は、蓄電池300が放電可能状態にないと判断した場合には(ステップS410;NO)、蓄電池300を充放電することなく、または、すでに充放電していた場合には充放電を停止して(ステップS160)、処理を終了する。 On the other hand, when the main controller 600 determines that the slope S1 of generated power (= dP (t + Δt) / dt; here, the rate of decrease in generated power) is below a predetermined value −Pdx (step S150; YES). It is determined whether or not the storage battery 300 can be discharged at that time (step S410). When the main controller 600 determines that the storage battery 300 is not in a dischargeable state (step S410; NO), the main controller 600 stops charging / discharging without charging / discharging the storage battery 300 or when it has already been charged / discharged. (Step S160), and the process ends.

一方、メインコントローラ600は、蓄電池300が放電可能状態にあると判断した場合には(ステップS410;YES)、発電電力の傾きSl(=dP(t+Δt)/dt;ここでは、発電電力の下降率)と、当該時点での蓄電池300の許容放電量などに基づき、蓄電池300の放電電力Pdhを算出する(ステップS420)。メインコントローラ600は、蓄電池300の放電動作を制御し(ステップS430)、放電電力Pdhが蓄電池300から放電されたことを検知すると、処理を終了する。なお、所定値Pdxや−Pdxについても、所定値Pmxや所定値Pmnと同様、蓄電池300の充電状態検出情報に応じて可変としても良い。   On the other hand, when the main controller 600 determines that the storage battery 300 is in a dischargeable state (step S410; YES), the slope of the generated power Sl (= dP (t + Δt) / dt; ) And the discharge power Pdh of the storage battery 300 is calculated based on the allowable discharge amount of the storage battery 300 at the time (step S420). The main controller 600 controls the discharge operation of the storage battery 300 (step S430), and ends the process when detecting that the discharge power Pdh is discharged from the storage battery 300. Note that the predetermined values Pdx and -Pdx may also be variable according to the charge state detection information of the storage battery 300, similarly to the predetermined values Pmx and the predetermined values Pmn.

<発電電力と充放電制御の関係>
図3は、太陽光パネル100による発電電力と充放電制御の関係を示す推移グラフである。図3の上部のグラフは、ある時間帯における太陽光パネル100の発電電力(一点鎖線)及びパワーコンディショナ500の入力電力(太実線)の推移を示し、図3の下部のグラフは、蓄電池300の充放電電力の推移を示す。なお、横軸は時間、縦軸は電力を示す。
<Relationship between generated power and charge / discharge control>
FIG. 3 is a transition graph showing the relationship between the power generated by the solar panel 100 and the charge / discharge control. The upper graph in FIG. 3 shows the transition of the generated power of the solar panel 100 (one-dot chain line) and the input power of the power conditioner 500 (thick solid line) in a certain time zone, and the lower graph in FIG. The transition of charge / discharge power is shown. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents power.

図3に示すように、太陽光パネル100の発電電力の変動によらず、パワーコンディショナ500への入力電力の変動率が一定の範囲に収まるように、蓄電池300の充放電制御が適切に行われる(図2参照)。   As shown in FIG. 3, the charge / discharge control of the storage battery 300 is appropriately performed so that the fluctuation rate of the input power to the power conditioner 500 falls within a certain range regardless of the fluctuation of the generated power of the solar panel 100. (See FIG. 2).

例えば、図3のAに示すように、太陽光パネル100の発電電力の立ち上がり(=正の傾きSl)が所定値Pdxよりも大きくなると(ここでは、発電電力の上昇率が大きくなると)、メインコントローラ600は、パワーコンディショナ500への入力電力がゆっくりと上昇するように、蓄電池300の充電制御を行う(図3のa部分参照)。   For example, as shown in FIG. 3A, when the rise (= positive slope S1) of the generated power of the solar panel 100 becomes larger than a predetermined value Pdx (here, the rate of increase of the generated power increases), the main The controller 600 performs charging control of the storage battery 300 so that the input power to the power conditioner 500 increases slowly (see a part in FIG. 3).

一方、図3のBに示すように、太陽光パネル100の発電電力の立ち下がり(=負の傾きSl)が所定値−Pdxよりも大きくなると(ここでは、発電電力の下降率が大きくなると)、メインコントローラ600は、パワーコンディショナ500への入力電力がゆっくりと下降するように、蓄電池300の放電制御を行う(図3のb部分参照)。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the fall of the generated power of the solar panel 100 (= negative slope S1) becomes larger than the predetermined value −Pdx (here, the rate of decrease of the generated power becomes large). The main controller 600 controls the discharge of the storage battery 300 so that the input power to the power conditioner 500 is slowly lowered (see part b in FIG. 3).

もっとも、図3のZに示すように、太陽光パネル100の発電電力の立ち上がりは急峻であるが、途中から発電電力が立ち下がった合であっても、蓄電池300への充電を続けなければならないケースが生じる(図3のz部分参照)。   However, as indicated by Z in FIG. 3, the rising of the generated power of the solar panel 100 is steep, but even if the generated power falls from the middle, the storage battery 300 must continue to be charged. A case arises (see z portion in FIG. 3).

この場合、蓄電池300の充放電制御について、単に発電電力の傾きだけで判断し、発電電力が立ち下がった時点で蓄電池300の充電を停止してしまうと、蓄電池300の充電は極短時間でしか行われず、結果としてパワーコンディショナ500の入力電力が急変動してしまう。このような問題を解消するべく、蓄電池300に充放電される電力量を考慮しつつも、パワーコンディショナ500への入力電力が一定の変動率以下に収まるよう、蓄電池300の充放電制御を適切に行うことを実現する。なお、パワーコンディショナ500への入力が一定の変動率以下に収めるために、単に発電電力の傾きだけで判断するのではなく、発電電力の履歴なども考慮して、蓄電池300の充放電を制御しても良い。   In this case, if the charge / discharge control of the storage battery 300 is determined based on the inclination of the generated power, and the charging of the storage battery 300 is stopped when the generated power falls, the storage battery 300 can be charged only in a very short time. This is not performed, and as a result, the input power of the power conditioner 500 fluctuates rapidly. In order to solve such a problem, the charge / discharge control of the storage battery 300 is appropriately performed so that the input power to the power conditioner 500 is kept below a certain fluctuation rate while considering the amount of power charged / discharged to the storage battery 300. Realize what to do. In addition, in order to keep the input to the power conditioner 500 below a certain fluctuation rate, the charging / discharging of the storage battery 300 is controlled not only based on the gradient of the generated power but also based on the history of the generated power. You may do it.

以上説明したように、本実施形態によれば、太陽光パネル100の発電電力の変動にかかわらず、パワーコンディショナ500への入力電力が急変動しないように(すなわち、一定の変動率以下で収まるように)、蓄電池300の充放電が制御される。これにより、パワーコンディショナ500に接続される負荷に対して、安定的な電力供給を行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the input power to the power conditioner 500 does not change suddenly regardless of fluctuations in the generated power of the solar panel 100 (that is, falls within a certain fluctuation rate). Thus, charging / discharging of the storage battery 300 is controlled. As a result, it is possible to stably supply power to the load connected to the power conditioner 500.

B.その他
太陽光パネル100による発電電力の傾きSlは、次のように推定しても良い。例えば、日射計800によって得られる日射値(日射強度)が、設定されている上限日射閾値を超えたか否かを検知し、上限日射閾値を超えた場合に、発電電力の傾きSlが、所定値Pdxを越えていると判断する一方(ステップS140;YES)、日射値(日射強度)が、設定されている下限日射閾値を下回ったか否かを検知し、下限日射閾値を下回った場合に、発電電力の傾きSlが、所定値−Pdxを下回っていると判断しても良い(ステップS150;YES)。
B. Others The slope Sl of the power generated by the solar panel 100 may be estimated as follows. For example, it is detected whether or not the solar radiation value (solar radiation intensity) obtained by the solar radiation meter 800 exceeds a set upper solar radiation threshold, and when the upper solar radiation threshold is exceeded, the slope S1 of the generated power is a predetermined value. While it is determined that Pdx has been exceeded (step S140; YES), it is detected whether the solar radiation value (solar radiation intensity) has fallen below the set lower solar radiation threshold, and if it falls below the lower solar radiation threshold, It may be determined that the power slope S1 is below a predetermined value −Pdx (step S150; YES).

なお、パワーコンディショナ500が故障していると判断される場合、メインコントローラ600は、太陽光パネル100の発電電力を、蓄電池300に充電するように制御しても良い。例えば、日射計800において所定以上の日射強度が検出されているにもかかわらず、パワーコンディショナ500が太陽光パネル100の発電出力を入力することなく停止状態にある場合、メインコントローラ600は、太陽光パネル100の発電電力を蓄電池300に充電するように制御することで、太陽光パネル100の発電電力を無駄なく利用することが可能となる。   When it is determined that the power conditioner 500 is out of order, the main controller 600 may control the storage battery 300 to charge the power generated by the solar panel 100. For example, in the case where the power conditioner 500 is in a stopped state without inputting the power generation output of the solar panel 100 even though the solar radiation intensity of a predetermined level or more is detected in the solar radiation meter 800, the main controller 600 By controlling the generated power of the optical panel 100 to charge the storage battery 300, the generated power of the solar panel 100 can be used without waste.

また、メインコントローラ600は、太陽光パネル100の発電電力を最大にするために、以下に示す制御を行うようにしても良い。すなわち、メインコントローラ600は、太陽光パネル100の発電電力を最大にするための最大電力点追従制御を行う一方、パワーコンディショナ500が停止状態において、太陽光パネル100から蓄電池300へ充電する場合には、最大電力追従制御時における日射計800の日射値とパネル温度計700のパネル温度から、太陽光パネルの発電時の直流電圧を学習することで、蓄電池300に対する充電電圧を決定するようにしても良い。また、メインコントローラ600は、パワーコンディショナ500が運転状態にあり、太陽光パネル100から蓄電池300へ充電又は放電する場合には、パワーコンディショナ500が決定した電圧に追従して、蓄電池300の充電電圧又は放電電圧を決定しても良い。   Further, the main controller 600 may perform the following control in order to maximize the generated power of the solar panel 100. That is, the main controller 600 performs maximum power point tracking control for maximizing the generated power of the solar panel 100, while charging the storage battery 300 from the solar panel 100 while the power conditioner 500 is stopped. Determines the charging voltage for the storage battery 300 by learning the DC voltage at the time of power generation of the solar panel from the solar radiation value of the solar radiation meter 800 and the panel temperature of the panel thermometer 700 at the time of maximum power tracking control. Also good. In addition, when the power conditioner 500 is in an operating state and the main controller 600 is charged or discharged from the solar panel 100 to the storage battery 300, the main controller 600 follows the voltage determined by the power conditioner 500 to charge the storage battery 300. The voltage or discharge voltage may be determined.

ここで、本明細書において上述した各処理におけるステップは、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更し、または並列に実行することができる。   Here, the steps in each process described above in this specification can be arbitrarily changed in order or executed in parallel as long as the process contents do not contradict each other.

また、本明細書において説明した各処理を実施するプログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、メインコントローラ600を備えたコンピュータに、上記プログラムをインストールすることができる。ここで、上記プログラムを記憶した記録媒体は、非一過性の記録媒体であっても良い。非一過性の記録媒体は特に限定されないが、例えば、CD−ROM等の記録媒体であっても良い。   In addition, a program for performing each process described in this specification may be stored in a recording medium. If this recording medium is used, the program can be installed in a computer including the main controller 600. Here, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be a recording medium such as a CD-ROM.

1000…太陽光発電システム、100…太陽光パネル、200…集電箱、300…蓄電池、400…DC/DCコンバータ、D1…逆流防止ダイオード、500…パワーコンディショナ、600…メインコントローラ、700…パネル温度計、800…日射計、900…負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1000 ... Solar power generation system, 100 ... Solar panel, 200 ... Current collection box, 300 ... Storage battery, 400 ... DC / DC converter, D1 ... Backflow prevention diode, 500 ... Power conditioner, 600 ... Main controller, 700 ... Panel Thermometer, 800 ... Pirometer, 900 ... Load

Claims (12)

日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、
蓄電池と、
与えられる指示に基づき、前記太陽光パネルによって発電された直流電力を前記蓄電池に充電する一方、前記蓄電池に充電された前記直流電力を放電する充放電制御部と、
前記太陽光パネルの発電状態に応じて前記充放電制御部に対する前記蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、
前記太陽光パネルによって発電された直流電力、及び前記蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備し、
前記中央制御部は、
前記太陽光パネルによって発電される直流電力の上昇率が、予め設定された直流電力変動率の上限閾値を超えたか否かを判定し、前記直流電力の上昇率が前記上限閾値を超えた場合には、前記太陽光パネルから前記パワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、前記蓄電池に対する充電を制御することを前記充放電制御部に指示する、太陽光発電システム。
A solar panel that generates direct-current power in response to solar radiation;
A storage battery,
Based on a given instruction, while charging the storage battery with DC power generated by the solar panel, a charge / discharge control unit that discharges the DC power charged in the storage battery;
A central control unit that instructs charging / discharging of the storage battery to the charge / discharge control unit according to a power generation state of the solar panel,
DC power generated by the solar panel and DC power discharged from the storage battery are converted into AC power, and a power conditioner that supplies the load is provided.
The central control unit
When the rate of increase of DC power generated by the solar panel exceeds a preset upper limit threshold value of DC power fluctuation rate, the rate of increase of DC power exceeds the upper limit threshold value Is a photovoltaic power generation system that instructs the charge / discharge control unit to control charging of the storage battery so that the fluctuation rate of input power input from the solar panel to the power conditioner falls within a set range. .
日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、
蓄電池と、
与えられる指示に基づき、前記太陽光パネルによって発電された直流電力を前記蓄電池に充電する一方、前記蓄電池に充電された前記直流電力を放電する充放電制御部と、
前記太陽光パネルの発電状態に応じて前記充放電制御部に対する前記蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、
前記太陽光パネルによって発電された直流電力、及び前記蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備し、
前記中央制御部は、
前記太陽光パネルによって発電される直流電力の降下率が、予め設定された直流電力変動率の下限閾値を下回ったか否かを判定し、前記直流電力の降下率が前記下限閾値を下回った場合には、前記太陽光パネルから前記パワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、前記蓄電池に対する放電を制御することを前記充放電制御部に指示する、太陽光発電システム。
A solar panel that generates direct-current power in response to solar radiation;
A storage battery,
Based on a given instruction, while charging the storage battery with DC power generated by the solar panel, a charge / discharge control unit that discharges the DC power charged in the storage battery;
A central control unit that instructs charging / discharging of the storage battery to the charge / discharge control unit according to a power generation state of the solar panel,
DC power generated by the solar panel and DC power discharged from the storage battery are converted into AC power, and a power conditioner that supplies the load is provided.
The central control unit
When the rate of decrease in DC power generated by the solar panel is less than a preset lower limit threshold of DC power fluctuation rate, the rate of decrease in DC power is below the lower limit threshold Is a photovoltaic power generation system that instructs the charge / discharge control unit to control discharge to the storage battery so that a variation rate of input power input from the solar panel to the power conditioner falls within a set range. .
前記中央制御部は、
日射強度を取得し、取得した前記日射強度の上昇率をもとに前記直流電力の上昇率を求める一方、前記日射強度の上昇率が上限日射閾値を超えたか否かを検知し、前記上限日射値を超えた場合に、当該時点における前記蓄電池の充電状態を考慮のうえ、超えた量に相当する前記直流電力を、前記蓄電池へ充電することを前記充放電制御部に指示する、請求項1に記載の太陽光発電システム。
The central control unit
The solar radiation intensity is acquired, and the DC power increase rate is obtained based on the acquired solar radiation intensity increase rate, while detecting whether the solar radiation intensity increase rate exceeds an upper solar radiation threshold, and the upper limit solar radiation intensity is detected. The charge / discharge control unit is instructed to charge the storage battery with the DC power corresponding to the excess amount in consideration of the state of charge of the storage battery at the time when the value is exceeded. The photovoltaic power generation system described in 1.
前記中央制御部は、
日射強度を取得し、取得した前記日射強度の下降率をもとに前記直流電力の下降率を求める一方、前記日射強度の下降率が下限日射閾値を下回ったか否かを検知し、前記下限日射値を下回った場合に、当該時点における前記蓄電池の放電状態を考慮のうえ、下回った量に相当する前記直流電力を、前記蓄電池から放電することを前記充放電制御部に指示する、請求項2に記載の太陽光発電システム。
The central control unit
The solar radiation intensity is acquired, and the DC power decrease rate is obtained based on the acquired solar radiation intensity decrease rate, while it is detected whether the solar radiation intensity decrease rate is below a lower solar radiation threshold, and the lower solar radiation intensity is detected. The charging / discharging control unit is instructed to discharge the direct-current power corresponding to the reduced amount from the storage battery in consideration of a discharge state of the storage battery at the time when the value is lower than the value. The photovoltaic power generation system described in 1.
前記中央制御部は、
前記日射強度とともに、前記太陽光パネルのパネル温度を取得し、取得した前記日射強度及び前記パネル温度に基づき、前記太陽光パネルによって発電される直流電力を推定し、推定した前記直流電力の上昇率が上限閾値を超えた場合に、当該時点における前記蓄電池の充電状態を考慮のうえ、超えた量に相当する前記直流電力を、前記蓄電池へ充電することを前記充放電制御部に指示する、請求項3に記載の太陽光発電システム。
The central control unit
Along with the solar radiation intensity, the panel temperature of the solar panel is acquired, the direct current power generated by the solar panel is estimated based on the acquired solar radiation intensity and the panel temperature, and the rate of increase of the estimated direct current power is estimated. When the battery exceeds the upper threshold, the charge / discharge control unit is instructed to charge the storage battery with the DC power corresponding to the excess amount in consideration of the state of charge of the storage battery at the time. Item 4. The photovoltaic power generation system according to item 3.
前記中央制御部は、
前記日射強度とともに、前記太陽光パネルのパネル温度を取得し、取得した前記日射強度及び前記パネル温度に基づき、前記太陽光パネルによって発電される直流電力を推定し、推定した前記直流電力の下降率が下限閾値を下回った場合に、当該時点における前記蓄電池の放電状態を考慮のうえ、下回った量に相当する前記直流電力を、前記蓄電池から放電することを前記充放電制御部に指示する、請求項4に記載の太陽光発電システム。
The central control unit
Along with the solar radiation intensity, the panel temperature of the solar panel is acquired, and based on the acquired solar radiation intensity and the panel temperature, the direct current power generated by the solar panel is estimated, and the estimated rate of decrease in the direct current power When the battery is below the lower limit threshold, the charge / discharge control unit is instructed to discharge the direct-current power corresponding to the reduced amount from the storage battery in consideration of the discharge state of the storage battery at the time. Item 5. A photovoltaic power generation system according to item 4.
前記日射強度を測定する半導体方式の日射計をさらに備える、請求項3から6のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to any one of claims 3 to 6, further comprising a semiconductor type solar radiation meter for measuring the solar radiation intensity. 前記中央制御部は、
所定以上の前記日射強度が検出されているにもかかわらず、前記パワーコンディショナが前記太陽光パネルによって発電された直流電力を入力することなく停止状態にある場合に、前記直流電力を、前記蓄電池へ充電することを前記充放電制御部に指示する、請求項3または5に記載の太陽光発電システム。
The central control unit
When the power conditioner is in a stopped state without inputting the DC power generated by the solar panel even though the solar radiation intensity of a predetermined level or more is detected, the DC power is stored in the storage battery. The photovoltaic power generation system according to claim 3 or 5, wherein the charge / discharge control unit is instructed to be charged.
日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、
蓄電池と、
前記太陽光パネルのパネル温度と日射量とを計測する計測部と、
与えられる指示に基づき、前記太陽光パネルによって発電された直流電力を前記蓄電池に充電する一方、前記蓄電池に充電された前記直流電力を放電する充放電制御部と、
前記太陽光パネルの発電状態に応じて前記充放電制御部に対する前記蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、
前記太陽光パネルによって発電された直流電力、及び前記蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備し、
前記中央制御部は、
前記太陽光パネルによって発電される前記直流電力を最大にするための最大電力点追従制御を行う制御部と、
前記パワーコンディショナが停止状態にあり、前記太陽光パネルから前記蓄電池へ充電する場合には、前記最大電力点追従制御時における前記日射量と前記パネル温度から、前記太陽光パネルによる発電時の直流電圧を学習することで、前記蓄電池に対する充電電圧を決定する決定部と
を備える太陽光発電システム。
A solar panel that generates direct-current power in response to solar radiation;
A storage battery,
A measuring unit for measuring the panel temperature and the amount of solar radiation of the solar panel;
Based on a given instruction, while charging the storage battery with DC power generated by the solar panel, a charge / discharge control unit that discharges the DC power charged in the storage battery;
A central control unit that instructs charging / discharging of the storage battery to the charge / discharge control unit according to a power generation state of the solar panel,
DC power generated by the solar panel and DC power discharged from the storage battery are converted into AC power, and a power conditioner that supplies the load is provided.
The central control unit
A controller that performs maximum power point tracking control for maximizing the DC power generated by the solar panel;
When the power conditioner is in a stopped state and the battery is charged from the solar panel, the direct current during power generation by the solar panel is calculated from the solar radiation amount and the panel temperature at the time of the maximum power point tracking control. A solar power generation system comprising: a determination unit that determines a charging voltage for the storage battery by learning a voltage.
前記決定部は、
前記パワーコンディショナが運転状態にあり、前記太陽光パネルから前記蓄電池へ充電又は放電する場合には、前記パワーコンディショナが決定した電圧に追従して、前記蓄電池の充電電圧又放電電圧を決定する、請求項9に記載の太陽光発電システム。
The determination unit is
When the power conditioner is in an operating state and the storage battery is charged or discharged from the solar panel, the charging voltage or discharging voltage of the storage battery is determined following the voltage determined by the power conditioner. The solar power generation system according to claim 9.
日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、蓄電池と、与えられる指示に基づき、前記太陽光パネルによって発電された直流電力を前記蓄電池に充電する一方、前記蓄電池に充電された前記直流電力を放電する充放電制御部と、前記太陽光パネルの発電状態に応じて前記充放電制御部に対する前記蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、前記太陽光パネルによって発電された直流電力、及び前記蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備した太陽光発電システムの発電制御プログラムであって、
前記中央制御部に、
前記太陽光パネルによって発電される直流電力の上昇率が、予め設定された上限閾値を超えたか否かを判定させ、前記直流電力が前記上限閾値を超えた場合には、前記太陽光パネルから前記パワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、前記蓄電池に対する充電を制御することを前記充放電制御部に指示させるための発電制御プログラム。
Based on a solar panel that generates direct-current power corresponding to solar radiation, a storage battery, and a given instruction, the direct-current power generated by the solar panel is charged into the storage battery, while the direct-current power charged in the storage battery A central control unit for instructing charging / discharging of the storage battery to the charge / discharge control unit according to a power generation state of the solar panel, DC power generated by the solar panel, And a power generation control program for a photovoltaic power generation system comprising a power conditioner that converts DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies the power to a load,
In the central control unit,
If the rate of increase in DC power generated by the solar panel exceeds a preset upper threshold, and if the DC power exceeds the upper threshold, the solar panel A power generation control program for instructing the charge / discharge control unit to control charging of the storage battery so that a fluctuation rate of input power input to a power conditioner falls within a set range.
日射に応じた直流電力を発電する太陽光パネルと、蓄電池と、与えられる指示に基づき、前記太陽光パネルによって発電された直流電力を前記蓄電池に充電する一方、前記蓄電池に充電された前記直流電力を放電する充放電制御部と、前記太陽光パネルの発電状態に応じて前記充放電制御部に対する前記蓄電池の充放電の指示を行う中央制御部と、前記太陽光パネルによって発電された直流電力、及び前記蓄電池から放電される直流電力を交流電力に変換し、負荷へ供給するパワーコンディショナとを具備した太陽光発電システムの発電制御プログラムであって、
前記中央制御部に、
前記太陽光パネルによって発電される直流電力の下降率が、予め設定された下限閾値を下回ったか否かを判定させ、前記直流電力が前記下限閾値を下回った場合には、前記太陽光パネルから前記パワーコンディショナに入力される入力電力の変動率が設定範囲に収まるように、前記蓄電池に対する放電を制御することを前記充放電制御部に指示させるための発電制御プログラム。
Based on a solar panel that generates direct-current power corresponding to solar radiation, a storage battery, and a given instruction, the direct-current power generated by the solar panel is charged into the storage battery, while the direct-current power charged in the storage battery A central control unit for instructing charging / discharging of the storage battery to the charge / discharge control unit according to a power generation state of the solar panel, DC power generated by the solar panel, And a power generation control program for a photovoltaic power generation system comprising a power conditioner that converts DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies the power to a load,
In the central control unit,
When the rate of decrease in the DC power generated by the solar panel is less than a preset lower threshold, if the DC power is lower than the lower threshold, the solar panel A power generation control program for instructing the charge / discharge control unit to control discharge of the storage battery so that a fluctuation rate of input power input to a power conditioner falls within a set range.
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