JP2018164329A - 電力変換システム - Google Patents
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Abstract
Description
マルチPCS1は、蓄電池2及び図示しない太陽電池と電力系統3とを連系する装置である。蓄電池2は、電力線4を介して蓄電池コンバータユニット(以下「BATユニット」という。)10に接続され、このBATユニット10が、電力線5を介して系統連系インバータユニット(以下「INVユニット」という。)20に接続されている。INVユニット20は、電力線6及び図示しない開閉器を介して電力系統3に接続されている。電力線6には、負荷7が接続されている。又、図示しない太陽電池は、電力線を介して太陽光発電コンバータユニット(以下「PVユニット」という。)に接続され、このPVユニットが、電力線を介してINVユニット20に接続されている。
BATユニット10内の制御部12とINVユニット20内の制御部22とは、通信線9(即ち、図7中の通信線7,8及びシステム制御装置25)を介して相互に接続されている。
インバータ21側の出力電力情報を通信線9(即ち、通信線7,8及びシステム制御装置25)を介してコンバータ11側へ送信する場合、次の(1)〜(4)のタイミングで送信する。
(b) 高速の通信規格を使用することもできるが、コストアップとなる。
(c) BATユニット10は、図示しないPVユニットに比べ、逆潮流防止等の制御すべき機能が増加したことにより、システム制御装置25及び制御部12,22の制御負荷量が増加し、フィードバックが回りきらない。
(B) 安価な伝送回路を追加するだけなので、高速の通信規格へ置き換えるよりも低コストで済む。
(C) 第1制御部及び第2制御部内の送受信処理の簡易化を図ることができるので、第1制御部及び第2制御部の制御負荷を抑えることができる。
図2は、本発明の実施例1における電力変換システム(例えば、マルチPCS)の構成例を示す概略のブロック図である。
このマルチPCS30は、例えば、発電電圧が直流80V〜450Vの太陽電池31及び放電電圧が直流60V〜330Vの蓄電池32と、単相3線交流202Vの電力系統33と、の連系を行うシステムである。
太陽電池31の発電電力の流れは、太陽電池31→PVユニット40→直流バス44→INVユニット60→負荷34(又は負荷34及び電力系統33)、となる。PVユニット40は、最大電力追従制御を行い、INVユニット60は、その電力を交流電力に変換して負荷34へ供給する。又、発電電力が負荷34の消費電力を上回っている場合は、電力系統33へ逆潮流する。この場合、BATユニット50内のコンバータ51は、制御部52によって負荷34の消費電力を超えないように制御される。
充電運転時の電力の流れは、電力系統33→負荷34という経路と、電力系統33→INVユニット60→直流バス44→BATユニット50→蓄電池32という経路と、になる。INVユニット60内のインバータ61の順変換動作により、BATユニット50内のコンバータ51は、制御部52の充電電流及び充電電力制御にて蓄電池32の充電を行う。但し、太陽電池31の発電電力が負荷34の消費電力より大きい場合は、PVユニット40により最大電力追従制御を行いつつ、BATユニット50で充電動作を行う。又、システム制御装置70の制御により、BATユニット50は、電力系統33及び太陽電池31からの蓄電池32への充電も可能である。
図1は、本発明の実施例1における図2の要部の構成を示すブロック図である。更に、図3は、図1中のBATユニット50内の第1制御部52及びINVユニット60内の第2制御部62を示す概略の機能ブロック図である。
なお、図1中に付された符号(5)〜(8)は、出力電力情報の送信のタイミングを示すものである。
図4は、図3中の補正部54bにおける補正式の例を示す図であり、横軸は入力されるA/D変換値、及び縦軸は格子状(Grid)に補正された電力情報Grid P[W]である。
Grid P[W]=k*A/D変換値+オフセット電圧
但し、k;係数
本実施例1によれば、次の(a)、(b)のような効果がある。
本発明は、上記実施例1に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(i)〜(iii)のようなものがある。
(ii) 蓄電池32に代えて、電力系統33への逆潮流を禁止されている他の直流電源に変更しても良い。又、図3中の制御部52,62は、他の構成の機能ブロックに変更したり、或いは、その機能ブロックを個別回路で構成しても良い。
(iii) 図2のマルチPCS30の全体の構成、及び各ユニット40,50,60の構成は、図示以外の他の構成に変更しても良い。又、図2のマルチPCS30に代えて、他の構成の電力変換システムであっても、本発明を適用できる。
31 太陽電池
32 蓄電池(直流電源)
33 電力系統
40 PVユニット(太陽光発電コンバータユニット)
41 コンバータ
42 制御部
50 BATユニット(蓄電池コンバータユニット)
51 コンバータ(第1電力変換器)
52 制御部(第1制御部)
60 INVユニット(系統連系インバータユニット)
61 インバータ(第2電力変換器)
62 制御部(第2制御部)
70 システム制御装置
80 伝送回路
Claims (3)
- 直流電源から供給される直流電力を所定の直流電力に変換して出力し、第2電力変換器から供給される直流電力を所定の直流電力に変換して前記直流電源へ供給する第1電力変換器と、
前記第1電力変換器から供給される前記直流電力を交流電力に変換して負荷へ供給し、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記第1電力変換器へ供給する前記第2電力変換器と、
前記第1電力変換器の電力の変換を制御し、且つ、電圧値を入力してアナログ/デジタル変換を行い、この変換されたデジタル値を補正して出力電力指令値を生成し、前記第1電力変換器の出力電力を制御する第1制御部と、
前記第2電力変換器の電力の変換を制御し、且つ、前記第2電力変換器の出力電力情報に応じたパルス幅変調信号を出力する第2制御部と、
前記パルス幅変調信号を入力し、前記パルス幅変調信号のパルス幅に応じた前記電圧値に変換して、前記第1制御部へ伝送する伝送回路と、
を備えることを特徴とする電力変換システム。 - 前記伝送回路は、前記パルス幅変調信号を平滑して前記電圧値を生成するフィルタ回路により構成されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換システム。
- 前記直流電源は、蓄電池であり、
前記第1電力変換器は、双方向に直流/直流変換を行うコンバータであり、
前記第2電力変換器は、双方向に直流/交流変換を行う系統連系用のインバータである、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の電力変換システム。
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JP2017058939A JP6760872B2 (ja) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | 電力変換システム |
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JPH11308870A (ja) * | 1998-04-21 | 1999-11-05 | Casio Comput Co Ltd | 電源制御装置 |
JP2001218462A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Ricoh Co Ltd | 可制御電源装置 |
JP2002369406A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-20 | Hitachi Ltd | 系統連系形電源システム |
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