JP2019004673A - Power conditioner, double electrical generating system, and method of controlling double electrical generating system - Google Patents

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Abstract

To let a photovoltaic power generation panel exhibit electrical generating capacity in double electrical generation without any waste.SOLUTION: A power conditioner comprises: a first DC/DC converter connected to a photovoltaic power generation panel; a second DC/DC converter connected to a storage battery; a DC bus common to the first DC/DC converter and second DC/DC converter; an inverter provided between the DC bus and an alternating-current cable way; and a control part which performs basic control operation to control the first DC/DC converter, second DC/DC converter, and inverter so as to sell electric power generated by the photovoltaic power generation panel while managing electric power consumption by loads on the alternating current cable way by discharging the storage battery. The control part does not perform the basic control operation when the total of generated electric power which can be obtained from the photovoltaic power generation panel and the self-consumed electric power exceeds its output upper limit, and uses the generated electric power as self-consumed electric power while suppressing discharging electric power of the storage battery.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、パワーコンディショナ、ダブル発電システム、及び、ダブル発電システムの制御方法に関する。   The present invention relates to a power conditioner, a double power generation system, and a control method for a double power generation system.

住宅用の太陽光発電設備に他の自家発電設備を併設した発電形態では、自家消費電力を他の自家発電設備で全て賄うことができれば、太陽光発電の電力は全て売電することができる。このような発電形態は、一般に、ダブル発電と呼ばれている(例えば、非特許文献1、特許文献1,2参照。)。他の自家発電設備とは、例えば蓄電池、燃料電池、ガスエンジン発電等である。蓄電池の場合は、電力量料金が割安な夜間の時間帯に充電が行われる。   In a power generation configuration in which other private power generation facilities are provided in addition to a residential solar power generation facility, all of the power of the solar power generation can be sold if all the private power consumption can be covered by other private power generation facilities. Such a power generation form is generally called double power generation (see, for example, Non-Patent Document 1, Patent Documents 1 and 2). Other private power generation facilities are, for example, storage batteries, fuel cells, gas engine power generation, and the like. In the case of a storage battery, charging is performed during night hours when the electricity charge is cheap.

現状では太陽光発電の発電電力以外の逆潮は、系統連系に関する規定により規制されている。従って、蓄電池の放電電力の使い途は、需要家の自家消費電力のみである。
また、このようなダブル発電用に好適なパワーコンディショナとして、太陽光発電パネル及び蓄電池の2系統直流入力を接続することができるハイブリッド型のパワーコンディショナがある(例えば、特許文献3,4参照。)。
At present, reverse tides other than the power generated by photovoltaic power generation are regulated by the provisions related to grid interconnection. Therefore, the usage of the discharge power of the storage battery is only the consumer's own power consumption.
Moreover, as a power conditioner suitable for such double power generation, there is a hybrid type power conditioner capable of connecting a two-system DC input of a photovoltaic power generation panel and a storage battery (see, for example, Patent Documents 3 and 4). .)

特開2013−78191号公報JP 2013-78191 A 特開2014−73043号公報JP 2014-73043 A 特開2017−28891号公報JP 2017-28891 A 特開2017−77100号公報JP 2017-77100 A

経済産業省資源エネルギー庁発行資料「太陽光発電の買取制度について」Material issued by the Agency for Natural Resources and Energy, Ministry of Economy, Trade and Industry

ハイブリッド型のパワーコンディショナの出力上限(≒入力上限)は、一般的な家庭用の分電盤の主幹ブレーカ容量に依存し、例えば6kWである。従って、変換の電力損失を無視すれば、パワーコンディショナに対する入力上限も合計で6kWである、ということになる。例えば、太陽光発電パネルの最大出力が4kW、蓄電池の最大出力が2kWであれば、パワーコンディショナへの入力合計は6kWを超えることは無い。   The output upper limit (≈input upper limit) of the hybrid type power conditioner depends on the main breaker capacity of a general household distribution board and is, for example, 6 kW. Therefore, if the power loss of conversion is ignored, the input upper limit for the power conditioner is also 6 kW in total. For example, if the maximum output of the photovoltaic power generation panel is 4 kW and the maximum output of the storage battery is 2 kW, the total input to the power conditioner does not exceed 6 kW.

一方、太陽光発電パネルは、天候、時間、太陽高度、大気透過率、気温等の影響を受け、実際には必ずしも最大出力が出せる訳ではない。従って、現実的な選択として、パワーコンディショナの入力上限を超える、いわば「過積載」の状態で太陽光発電パネルを設置することが可能である。ところが、過積載すると、理想的な発電条件に近い状態で過積載での最大出力に近い電力を実際に発電できる場合、蓄電池との入力合計がパワーコンディショナの入力上限を超えることになる。そのような状態では、入力上限を超える分の電力を取り入れることができず、発電能力を持て余すことになる。   On the other hand, the photovoltaic power generation panel is influenced by the weather, time, solar altitude, atmospheric transmittance, temperature, etc., and cannot always produce the maximum output. Therefore, as a realistic choice, it is possible to install the photovoltaic power generation panel in a state of “overloading” exceeding the input upper limit of the inverter. However, when overloading is performed, if the power near the maximum output under overloading can be actually generated in a state close to ideal power generation conditions, the total input with the storage battery exceeds the input upper limit of the power conditioner. In such a state, the power exceeding the input upper limit cannot be taken in, and the power generation capacity is surplus.

かかる課題に鑑み、本発明は、ダブル発電における太陽光発電パネルの発電能力を無駄無く発揮させることを目的とする。   In view of such a problem, an object of the present invention is to make the power generation capability of a photovoltaic power generation panel in double power generation unnecessarily.

本発明の一表現に係るパワーコンディショナは、商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、太陽光発電パネル及び蓄電池を含む複数の直流電源との間に設けられるパワーコンディショナであって、前記太陽光発電パネルと接続される第1のDC/DCコンバータと、前記蓄電池と接続される第2のDC/DCコンバータと、前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータに共通のDCバスと、前記DCバスと前記交流電路との間に設けられたインバータと、前記第1のDC/DCコンバータ、前記第2のDC/DCコンバータ、及び、前記インバータを制御し、前記交流電路の負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とする制御部と、を備え、前記制御部は、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、パワーコンディショナである。   A power conditioner according to an expression of the present invention is a power conditioner provided between a customer's AC circuit connected to a commercial power system and a plurality of DC power sources including a photovoltaic power generation panel and a storage battery. The first DC / DC converter connected to the photovoltaic power generation panel, the second DC / DC converter connected to the storage battery, the first DC / DC converter, and the second DC / DC A DC bus common to the converter, an inverter provided between the DC bus and the AC circuit, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the inverter are controlled. The basic control operation of selling the electric power generated by the photovoltaic power generation panel while covering the private power consumption due to the load of the AC electric circuit by discharging the storage battery A control unit, and the control unit, when the total of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the upper limit of its own output, regardless of the basic control operation, It is a power conditioner which suppresses the discharge power of the storage battery and charges the generated power to the private power consumption.

また、本発明の一表現に係るダブル発電システムは、商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、前記交流電路に接続された負荷と、前記交流電路に接続され、前記商用電力系統と系統連系するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナに接続された蓄電池と、前記パワーコンディショナに接続され、前記パワーコンディショナ内で前記蓄電池とDCバスを共有する太陽光発電パネルと、を備え、前記負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とするダブル発電システムであって、前記パワーコンディショナは、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システムである。   Moreover, the double power generation system according to an expression of the present invention is a consumer AC circuit connected to a commercial power system, a load connected to the AC circuit, and the commercial power system connected to the AC circuit. A grid-connected power conditioner, a storage battery connected to the power conditioner, and a solar power generation panel connected to the power conditioner and sharing a DC bus with the storage battery in the power conditioner. , A double power generation system having a basic control operation of selling power generated by the photovoltaic power generation panel while covering private power consumption by the load by discharging the storage battery, wherein the power conditioner is If the sum of the generated power that can be drawn from the solar power generation panel and the private power consumption exceeds the output limit of the self, Irrespective of the control operation, to suppress the discharge power of the storage battery devote the generated power to the self-power consumption, a double power generation system.

また、本発明の一表現に係るダブル発電システムの制御方法は、太陽光発電パネルと蓄電池とを共通のパワーコンディショナに接続して交流電路に系統連系するダブル発電システムにおいて前記パワーコンディショナが実行するダブル発電システムの制御方法であって、前記交流電路に接続された負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作として実行し、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、前記パワーコンディショナの交流電力の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システムの制御方法である。   Further, the control method of the double power generation system according to one expression of the present invention is such that, in the double power generation system in which the photovoltaic power generation panel and the storage battery are connected to a common power conditioner and connected to the AC power line, the power conditioner is A control method of a double power generation system to be executed, wherein basic control is to sell power generated by the photovoltaic power generation panel while providing self-power consumption by a load connected to the AC power line by discharging the storage battery When the total of the generated power that can be drawn out from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the upper limit of the AC power output of the power conditioner, the storage battery is used regardless of the basic control operation. This is a control method for a double power generation system in which the generated power is suppressed and the generated power is charged to the private power consumption.

本発明によれば、ダブル発電を基本制御動作としつつ、太陽光発電パネルの発電能力を無駄無く発揮させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power generation capability of a photovoltaic power generation panel can be exhibited without waste, making double power generation a basic control operation.

一般家庭のような小規模の需要家に設置されるダブル発電システムの構成の一例を示す単線接続図である。It is a single line connection figure which shows an example of a structure of the double electric power generation system installed in small consumers, such as a general household. 図1の構成で、太陽光発電パネルの発電電力を4kWとした場合の各部の電力を示す単線接続図である。FIG. 2 is a single line connection diagram showing the power of each part when the generated power of the photovoltaic power generation panel is 4 kW in the configuration of FIG. 1. 図1の構成で、太陽光発電パネルの発電電力を5kWとした場合の各部の電力を示す単線接続図である。FIG. 2 is a single line connection diagram showing the power of each part when the generated power of the photovoltaic power generation panel is 5 kW in the configuration of FIG. 1. 図1の構成で、太陽光発電パネルの発電電力を6kWとした場合の各部の電力を示す単線接続図である。FIG. 2 is a single line connection diagram showing the power of each part when the generated power of the photovoltaic power generation panel is 6 kW in the configuration of FIG. 1. 図1の構成で、太陽光発電パネルの発電電力を7kWとした場合の各部の電力を示す単線接続図である。FIG. 2 is a single line connection diagram showing the power of each part when the generated power of the photovoltaic power generation panel is 7 kW in the configuration of FIG. 1. パワーコンディショナの内部回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal circuit of a power conditioner. 蓄電池の充放電に関する制御のアルゴリズムを示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the algorithm of the control regarding charging / discharging of a storage battery.

[実施形態の要旨]
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。
[Summary of Embodiment]
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

(1)これは、商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、太陽光発電パネル及び蓄電池を含む複数の直流電源との間に設けられるパワーコンディショナであって、前記太陽光発電パネルと接続される第1のDC/DCコンバータと、前記蓄電池と接続される第2のDC/DCコンバータと、前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータに共通のDCバスと、前記DCバスと前記交流電路との間に設けられたインバータと、前記第1のDC/DCコンバータ、前記第2のDC/DCコンバータ、及び、前記インバータを制御し、前記交流電路の負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とする制御部と、を備え、前記制御部は、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、パワーコンディショナである。   (1) This is a power conditioner provided between an AC power circuit of a consumer connected to a commercial power system and a plurality of DC power sources including a solar power generation panel and a storage battery, and the solar power generation panel The first DC / DC converter connected to the storage battery, the second DC / DC converter connected to the storage battery, the DC bus common to the first DC / DC converter and the second DC / DC converter And an inverter provided between the DC bus and the AC circuit, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the inverter to control the load of the AC circuit A control unit configured to perform basic control operation of selling electric power generated by the photovoltaic power generation panel while providing private power consumption by the discharge of the storage battery. The unit suppresses the discharge power of the storage battery regardless of the basic control operation when the total of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the self-consumed power exceeds the upper limit of its own output. It is a power conditioner which allocates generated electric power to the said private power consumption.

このように構成されたパワーコンディショナにおいて、基本制御動作としては、負荷による自家消費電力を蓄電池の放電によって賄いつつ、太陽光発電パネルの発電する電力は売電する、ダブル発電を行うことができる。一方、太陽光発電パネルの発電電力と自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、そのまま蓄電池を放電させると、太陽光発電パネルで発電できる電力の一部が利用されないことになる。そこで、このような場合は、基本制御動作によらず、蓄電池の放電電力を抑制して太陽光発電パネルの発電電力を自家消費電力に充てるようにする。これにより、ダブル発電を基本制御動作としつつ、太陽光発電パネルの発電能力を無駄無く発揮させることができる。   In the power conditioner configured as described above, as a basic control operation, it is possible to perform double power generation in which the power generated by the photovoltaic power generation panel is sold while the private power consumption by the load is covered by the discharge of the storage battery. . On the other hand, if the sum of the power generated by the photovoltaic power generation panel and the power consumed by the individual exceeds the output limit of the self, if the storage battery is discharged as it is, a part of the power that can be generated by the photovoltaic power generation panel is not used. become. Therefore, in such a case, regardless of the basic control operation, the discharge power of the storage battery is suppressed and the power generated by the photovoltaic power generation panel is used for self-consumption power. As a result, the power generation capability of the photovoltaic power generation panel can be exhibited without waste while making double power generation a basic control operation.

(2)また、(1)のパワーコンディショナにおいて、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力が当該パワーコンディショナの入力上限に達した場合に、前記制御部は、当該発電電力を用いて前記蓄電池を充電するようにしてもよい。
例えば過積載の太陽光発電パネルの発電電力がパワーコンディショナの入力上限に達した場合、太陽光発電パネルがさらに多くの発電電力をパワーコンディショナに入力できる可能性がある。しかし、入力上限は概ね出力上限と等しく、交流側には出力上限を超える電力を出力することができない。そこで、蓄電池を充電することによりDCバスの電力を消費すれば、その分、太陽光発電パネルから多くの直流電力を引き込むことができる。
(2) Moreover, in the power conditioner of (1), when the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel reaches the upper limit of the input of the power conditioner, the control unit uses the generated power to generate the storage battery. May be charged.
For example, when the generated power of the overloaded solar power generation panel reaches the input upper limit of the power conditioner, the solar power generation panel may be able to input more generated power to the power conditioner. However, the input upper limit is approximately equal to the output upper limit, and power exceeding the output upper limit cannot be output to the AC side. Therefore, if the power of the DC bus is consumed by charging the storage battery, much DC power can be drawn from the photovoltaic power generation panel.

(3)また、これは、商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、前記交流電路に接続された負荷と、前記交流電路に接続され、前記商用電力系統と系統連系するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナに接続された蓄電池と、前記パワーコンディショナに接続され、前記パワーコンディショナ内で前記蓄電池とDCバスを共有する太陽光発電パネルと、を備え、前記負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とするダブル発電システムであって、前記パワーコンディショナは、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システムである。   (3) Moreover, this is a power condition connected to a commercial power system, connected to the AC power circuit, and connected to the commercial power system. And a storage battery connected to the power conditioner, and a photovoltaic power generation panel connected to the power conditioner and sharing the DC battery with the storage battery in the power conditioner, and self-consumption by the load It is a double power generation system whose basic control operation is to sell electric power generated by the photovoltaic power generation panel while supplying electric power by discharging the storage battery, and the power conditioner can be drawn from the solar power generation panel When the sum of the generated power and the private power consumption exceeds the output upper limit of the self, the power storage is performed regardless of the basic control operation. Devote the generated power to the self power consumption of the discharge power suppression is a double power generation system.

このように構成されたダブル発電システムにおいて、基本制御動作としては、負荷による自家消費電力を蓄電池の放電によって賄いつつ、太陽光発電パネルの発電する電力は売電することができる。一方、太陽光発電パネルの発電電力と自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、そのまま蓄電池を放電させると、太陽光発電パネルで発電できる電力の一部が利用されないことになる。そこで、このような場合は、基本制御動作によらず、蓄電池の放電電力を抑制して太陽光発電パネルの発電電力を自家消費電力に充てるようにする。これにより、ダブル発電を基本制御動作としつつ、太陽光発電パネルの発電能力を無駄無く発揮させることができる。   In the double power generation system configured as described above, as the basic control operation, the power generated by the photovoltaic power generation panel can be sold while the private power consumption by the load is covered by the discharge of the storage battery. On the other hand, if the sum of the power generated by the photovoltaic power generation panel and the power consumed by the individual exceeds the output limit of the self, if the storage battery is discharged as it is, a part of the power that can be generated by the photovoltaic power generation panel is not used. become. Therefore, in such a case, regardless of the basic control operation, the discharge power of the storage battery is suppressed and the power generated by the photovoltaic power generation panel is used for self-consumption power. As a result, the power generation capability of the photovoltaic power generation panel can be exhibited without waste while making double power generation a basic control operation.

(4)また、方法の観点からは、太陽光発電パネルと蓄電池とを共通のパワーコンディショナに接続して交流電路に系統連系するダブル発電システムにおいて前記パワーコンディショナが実行するダブル発電システムの制御方法であって、前記交流電路に接続された負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作として実行し、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、前記パワーコンディショナの交流電力の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システムの制御方法である。   (4) Further, from the viewpoint of the method, the double power generation system executed by the power conditioner in a double power generation system in which the photovoltaic power generation panel and the storage battery are connected to a common power conditioner and grid-connected to the AC power circuit. In the control method, executing the basic control operation to sell the electric power generated by the photovoltaic power generation panel while covering the private power consumption by the load connected to the AC electric circuit by discharging the storage battery, When the total of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the upper limit of the AC power output of the power conditioner, the discharge power of the storage battery is suppressed regardless of the basic control operation. This is a control method for a double power generation system in which the generated power is used for the private power consumption.

このようなダブル発電システムの制御方法によれば、基本制御動作としては、負荷による自家消費電力を蓄電池の放電によって賄いつつ、太陽光発電パネルの発電する電力を売電することができる。一方、太陽光発電パネルの発電電力と自家消費電力との合計が、パワーコンディショナの交流電力の出力上限を超える場合には、そのまま蓄電池を放電させると、太陽光発電パネルで発電できる電力の一部が利用されないことになる。そこで、このような場合は、基本制御動作によらず、蓄電池の放電電力を抑制して太陽光発電パネルの発電電力を自家消費電力に充てるようにする。これにより、ダブル発電を基本制御動作としつつ、太陽光発電パネルの発電能力を無駄無く発揮させることができる。   According to such a control method of the double power generation system, as the basic control operation, the power generated by the photovoltaic power generation panel can be sold while the self-consumption power by the load is covered by the discharge of the storage battery. On the other hand, if the sum of the power generated by the photovoltaic power generation panel and the power consumed by the individual exceeds the upper limit of the AC power output of the inverter, if the storage battery is discharged as it is, one of the power that can be generated by the photovoltaic power generation panel. Department will not be used. Therefore, in such a case, regardless of the basic control operation, the discharge power of the storage battery is suppressed and the power generated by the photovoltaic power generation panel is used for self-consumption power. As a result, the power generation capability of the photovoltaic power generation panel can be exhibited without waste while making double power generation a basic control operation.

[実施形態の詳細]
以下、本発明の一実施形態に係るパワーコンディショナ及びこれを含むダブル発電システム(その制御方法も含む。)について、図面を参照して説明する。
[Details of the embodiment]
Hereinafter, a power conditioner according to an embodiment of the present invention and a double power generation system including the power conditioner (including a control method thereof) will be described with reference to the drawings.

《ダブル発電システムの構成例》
図1は、一般家庭のような小規模の需要家に設置されるダブル発電システム100の構成の一例を示す単線接続図である。図において、複数の直流電源と接続できるハイブリッド型のパワーコンディショナ1は、太陽光発電パネル2及び蓄電池3と接続されている。なお、図は簡素な例を示しているが、太陽光発電パネル2及び蓄電池3がそれぞれ複数系統あって、それらとパワーコンディショナ1とが接続される場合もある。蓄電池3は、電力用の大容量な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。
《Example of double power generation system configuration》
FIG. 1 is a single-line connection diagram illustrating an example of a configuration of a double power generation system 100 installed in a small-scale consumer such as a general household. In the figure, a hybrid power conditioner 1 that can be connected to a plurality of DC power sources is connected to a photovoltaic power generation panel 2 and a storage battery 3. In addition, although the figure has shown the simple example, the photovoltaic power generation panel 2 and the storage battery 3 have multiple systems, respectively, and these and the power conditioner 1 may be connected. The storage battery 3 is a large-capacity secondary battery for electric power, for example, a lithium ion battery.

パワーコンディショナ1は、直流から交流又はその逆の変換が可能であり、交流側では分電盤4と接続されている。分電盤4は、商用電力系統5に接続されている。また、自家消費電力を消費する需要家の負荷6が、分電盤4に接続されている。パワーコンディショナ1の交流側は、総称すれば、交流電路7である。   The power conditioner 1 can convert direct current to alternating current or vice versa, and is connected to the distribution board 4 on the alternating current side. The distribution board 4 is connected to the commercial power system 5. In addition, a load 6 of a consumer who consumes private power is connected to the distribution board 4. The alternating current side of the power conditioner 1 is an alternating current circuit 7 in general terms.

ここで、図1中の記号は以下の電力を表している。
「PV_o」は、太陽光発電パネル2からパワーコンディショナ1へ出力する発電電力、言い換えれば、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御によりパワーコンディショナ1が太陽光発電パネル2から引き出せる発電電力を表している。
「BT_o」は、蓄電池3がパワーコンディショナ1に出力する放電電力を表している。なお、符号がマイナスのときは充電電力になる。
「AC_o」は、パワーコンディショナ1から出て行く交流電力を表している。
「GR」は、商用電力系統5との系統連系による逆潮電力(売電電力)を表している。
「LD」は、負荷6による自家消費電力を表している。
Here, the symbols in FIG. 1 represent the following power.
“PV_o” represents the generated power output from the photovoltaic power generation panel 2 to the power conditioner 1, in other words, the generated power that the power conditioner 1 can draw from the photovoltaic power generation panel 2 by MPPT (Maximum Power Point Tracking) control. Yes.
“BT_o” represents the discharge power output from the storage battery 3 to the power conditioner 1. When the sign is negative, charging power is used.
“AC_o” represents the AC power going out from the power conditioner 1.
“GR” represents reverse power (power sold) due to grid interconnection with the commercial power grid 5.
“LD” represents private power consumption by the load 6.

パワーコンディショナ1は、例えば、出力上限(≒入力上限)が6kWのものである。電力変換による電力損失を無視すれば、入力上限も6kWと考えることができる。以下、入力上限と出力上限とは互いに等しいものとして説明する。また、例えば、蓄電池3の放電電力BT_oの放電上限は2kWであるとする。現時点で、自家消費電力LDが2kW、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが3kWであるとすると、パワーコンディショナ1への入力電力は5kWで入力上限より低い。パワーコンディショナ1から交流側に出て行く電力AC_oも5kWであり、そのうち2kWは負荷6で消費され、残りの3kWが逆潮電力GRとなる。   The power conditioner 1 has an output upper limit (≈input upper limit) of 6 kW, for example. If power loss due to power conversion is ignored, the upper limit of input can be considered to be 6 kW. In the following description, it is assumed that the input upper limit and the output upper limit are equal to each other. Further, for example, it is assumed that the discharge upper limit of the discharge power BT_o of the storage battery 3 is 2 kW. At present, if the private power consumption LD is 2 kW and the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 is 3 kW, the input power to the power conditioner 1 is 5 kW, which is lower than the input upper limit. The power AC_o going out from the inverter 1 to the AC side is also 5 kW, 2 kW of which is consumed by the load 6, and the remaining 3 kW becomes the reverse tide power GR.

以下、図2から図5まで、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが増大していくとどうなるかを示している。
まず、図1から図2では、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが3kWから4kWに増大した場合の例を示している。図2の場合、発電電力PV_o(4kW)と放電電力BT_o(2kW)の合計の入力電力はパワーコンディショナ1の入力上限となる。パワーコンディショナ1から交流側に出て行く電力AC_oも6kWであり、そのうち2kWは負荷6で消費され、残りの4kWが逆潮電力GRとなる。
ここまでは、通常のダブル発電の考え方である。
Hereinafter, FIG. 2 to FIG. 5 show what happens when the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 increases.
First, FIGS. 1 to 2 show an example in which the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 is increased from 3 kW to 4 kW. In the case of FIG. 2, the total input power of the generated power PV_o (4 kW) and the discharge power BT_o (2 kW) is the input upper limit of the power conditioner 1. The power AC_o going out from the inverter 1 to the AC side is 6 kW, 2 kW of which is consumed by the load 6, and the remaining 4 kW becomes the reverse power GR.
Up to this point, this is the normal double power generation concept.

さて次に、図2から図3では、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが4kWから5kWに増大した場合の例を示している。図3の場合、発電電力PV_o(5kW)と放電電力BT_oの合計の入力電力は、放電電力BT_oが2kWであればパワーコンディショナ1の入力上限を超える。従来のダブル発電では、ここで、入力上限を超えることを感知したパワーコンディショナ1自身が、太陽光発電パネル2から引き込む電力を4kWにする。すなわち、太陽光発電パネル2から見れば、5kWの出力が可能であるが、4kWしか引き出してもらえない状態になる。   Now, FIGS. 2 to 3 show an example in which the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 increases from 4 kW to 5 kW. In the case of FIG. 3, the total input power of the generated power PV_o (5 kW) and the discharge power BT_o exceeds the input upper limit of the power conditioner 1 if the discharge power BT_o is 2 kW. In the conventional double power generation, the power conditioner 1 that senses that the input upper limit is exceeded is set to 4 kW of power drawn from the solar power generation panel 2. In other words, when viewed from the photovoltaic power generation panel 2, an output of 5 kW is possible, but only 4 kW can be drawn.

そこで、そうさせないために、パワーコンディショナ1は、蓄電池3から受け取る放電電力を抑制する。図3の例では、2kW出力できる蓄電池3の放電電力を1kWに絞る。これにより、パワーコンディショナ1は、太陽光発電パネル2から現時点で引き出せる最大の発電電力(5kW)を受け入れることができる。この場合、パワーコンディショナ1から交流側に出て行く電力AC_oは6kWであり、そのうち2kWは負荷6で消費され、残りの4kWが逆潮電力GRとなる。すなわち、発電電力5kWのうち1kWは、負荷6の自家消費電力に充てられている。負荷6は、放電電力BT_oの1kW、及び、発電電力PV_o(5kW)のうち1kWの合計2kWを消費する。   Therefore, in order not to do so, the power conditioner 1 suppresses the discharge power received from the storage battery 3. In the example of FIG. 3, the discharge power of the storage battery 3 that can output 2 kW is reduced to 1 kW. Thereby, the power conditioner 1 can accept the maximum generated power (5 kW) that can be drawn from the photovoltaic power generation panel 2 at the present time. In this case, the electric power AC_o going out from the power conditioner 1 to the AC side is 6 kW, 2 kW of which is consumed by the load 6, and the remaining 4 kW becomes the reverse tide power GR. That is, 1 kW of the generated power 5 kW is allocated to the private power consumption of the load 6. The load 6 consumes 1 kW of the discharge power BT_o and 1 kW of the generated power PV_o (5 kW) in total 2 kW.

さらに、図3から図4では、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが5kWから6kWに増大した場合の例を示している。この場合、発電電力PV_o単独でパワーコンディショナ1の入力上限となるため、パワーコンディショナ1は、蓄電池3の放電は完全に抑制し、放電停止させる(BT_o=0kW)。この場合、パワーコンディショナ1から交流側に出て行く電力AC_oは6kWであり、そのうち2kWは負荷6で消費され、残りの4kWが逆潮電力GRとなる。すなわち、発電電力6kWのうち2kWは、負荷6の自家消費電力に充てられている。   Further, FIGS. 3 to 4 show an example in which the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 is increased from 5 kW to 6 kW. In this case, since the generated power PV_o alone becomes an input upper limit of the power conditioner 1, the power conditioner 1 completely suppresses the discharge of the storage battery 3 and stops the discharge (BT_o = 0 kW). In this case, the electric power AC_o going out from the power conditioner 1 to the AC side is 6 kW, 2 kW of which is consumed by the load 6, and the remaining 4 kW becomes the reverse tide power GR. That is, 2 kW of the generated power 6 kW is allocated to the private power consumption of the load 6.

そして、図4から図5では、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが6kWから7kWに増大した場合の例を示している。なお、太陽光発電パネル2と接続されたパワーコンディショナ1内の回路素子は7kWを受け入れることに耐えられるものとする。但し、出力上限は6kWで変わらない。この場合、発電電力PV_o単独でパワーコンディショナ1の入力上限超過となるため、パワーコンディショナ1は、BT_o=0よりもさらに放電電力の抑制、すなわち蓄電池3の充電を行い、1kWを充電に使用する(BT_o=−1kW)。これにより、パワーコンディショナ1への入力電力は、7kW+(−1)kW=6kWとなり、入力上限に収まる。   4 to 5 show an example where the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 is increased from 6 kW to 7 kW. In addition, the circuit element in the power conditioner 1 connected with the photovoltaic power generation panel 2 shall endure receiving 7kW. However, the output upper limit is 6 kW and does not change. In this case, since the input upper limit of the power conditioner 1 exceeds the generated power PV_o alone, the power conditioner 1 further suppresses the discharge power than BT_o = 0, that is, charges the storage battery 3 and uses 1 kW for charging. (BT_o = -1 kW). Thereby, the input power to the power conditioner 1 becomes 7 kW + (− 1) kW = 6 kW, which is within the input upper limit.

この場合も、パワーコンディショナ1から交流側に出て行く電力AC_oは6kWであり、そのうち2kWは負荷6で消費され、残りの4kWが逆潮電力GRとなる。すなわち、発電電力7kWのうち2kWは、負荷6の自家消費電力に充てられている。   Also in this case, the power AC_o going out from the power conditioner 1 to the AC side is 6 kW, 2 kW of which is consumed by the load 6, and the remaining 4 kW becomes the reverse power GR. That is, 2 kW of the generated power 7 kW is used for the private power consumption of the load 6.

なお、以上の説明は、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oが増大していくとどうなるかを示したが、図5の状態から発電電力PV_oが減少していく場合は、図5,図4,図3,図2の順に、状態が変わる。また、状態の変化は可逆的かつ任意的であり、ある状態から他の状態へ、任意に変化し得る。   In addition, although the above description showed what happened when the electric power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 increased, when the electric power PV_o decreases from the state of FIG. 5, FIG. 5, FIG. , FIG. 3 and FIG. Moreover, the change in state is reversible and arbitrary, and can change arbitrarily from one state to another.

《パワーコンディショナの回路例》
図6は、パワーコンディショナ1の内部回路の一例を示す図である。図において、まず主回路構成要素から説明する。直流側コンデンサ11は、太陽光発電パネル2からの入力に対して並列に接続されている。DCリアクトル12並びにスイッチング素子Q1及びQ2は、DC/DCコンバータCV1を構成している。DC/DCコンバータCV1は、DCバス15と接続されている。
<Example of inverter circuit>
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an internal circuit of the power conditioner 1. First, the main circuit components will be described. The DC side capacitor 11 is connected in parallel to the input from the photovoltaic power generation panel 2. The DC reactor 12 and the switching elements Q1 and Q2 constitute a DC / DC converter CV1. The DC / DC converter CV1 is connected to the DC bus 15.

同様に、直流側コンデンサ13は、蓄電池3に対して並列に接続されている。DCリアクトル14並びにスイッチング素子Q3及びQ4は、DC/DCコンバータCV2を構成している。DC/DCコンバータCV2は、DCバス15と接続されている。   Similarly, the DC side capacitor 13 is connected in parallel to the storage battery 3. The DC reactor 14 and the switching elements Q3 and Q4 constitute a DC / DC converter CV2. The DC / DC converter CV2 is connected to the DC bus 15.

DCバス15には中間コンデンサ16及びインバータINVが接続されている。インバータINVは、スイッチング素子Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,Q10をフルブリッジ接続したものである。インバータINVの交流側は、単相3線(U線,O線,W線)の電路となっており、ACリアクトル17及び系統連系リレー18を介して、交流電路7に接続されている。   An intermediate capacitor 16 and an inverter INV are connected to the DC bus 15. The inverter INV is a full-bridge connection of switching elements Q5, Q6, Q7, Q8, Q9, and Q10. The AC side of the inverter INV is a single-phase three-wire (U-line, O-line, W-line) electric circuit, and is connected to the AC electric circuit 7 via an AC reactor 17 and a grid interconnection relay 18.

計測・制御用の要素としては、直流側に、電流センサ1a、電圧センサ1b、電流センサ1c、及び、電圧センサ1dが設けられている。電流センサ1aは、DCリアクトル12に流れる電流を検出する。電圧センサ1bは、直流側コンデンサ11の両端電圧を検出する。電流センサ1cは、DCリアクトル14に流れる電流を検出する。電圧センサ1dは、直流側コンデンサ13の両端電圧を検出する。交流側には、電流センサ1e,1f,1g、電圧センサ1h,1j,1kが設けられている。電流センサ1e,1f,1gはそれぞれ、ACリアクトル17のU線,O線,W線に流れる電流を検出する。電圧センサ1h,1j,1kはそれぞれ、U−O線間電圧、W−O線間電圧、U−W線間電圧を検出する。   As elements for measurement and control, a current sensor 1a, a voltage sensor 1b, a current sensor 1c, and a voltage sensor 1d are provided on the direct current side. The current sensor 1 a detects a current flowing through the DC reactor 12. The voltage sensor 1 b detects the voltage across the DC side capacitor 11. The current sensor 1 c detects a current flowing through the DC reactor 14. The voltage sensor 1 d detects the voltage across the DC side capacitor 13. On the AC side, current sensors 1e, 1f, 1g and voltage sensors 1h, 1j, 1k are provided. Current sensors 1e, 1f, and 1g detect currents flowing through the U line, the O line, and the W line of the AC reactor 17, respectively. The voltage sensors 1h, 1j, and 1k detect the U-O line voltage, the W-O line voltage, and the U-W line voltage, respectively.

上記各センサの検出出力は、制御部19に送られる。これに基づいて制御部19は、DC/DCコンバータCV1のスイッチング素子Q1,Q2、DC/DCコンバータCV2のスイッチング素子Q3,Q4、及び、インバータINVのスイッチング素子Q6〜Q10を制御する。制御部19は例えば、コンピュータを含み、ソフトウェア(コンピュータプログラム)をコンピュータが実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部19の記憶装置(図示せず。)に格納される。   The detection output of each sensor is sent to the control unit 19. Based on this, the control unit 19 controls the switching elements Q1 and Q2 of the DC / DC converter CV1, the switching elements Q3 and Q4 of the DC / DC converter CV2, and the switching elements Q6 to Q10 of the inverter INV. The control unit 19 includes, for example, a computer, and implements necessary control functions by causing the computer to execute software (computer program). The software is stored in a storage device (not shown) of the control unit 19.

ここで、電流センサ1aが検出する電流をIPV、電圧センサ1bが検出する電圧をVPVとすると、前述の太陽光発電パネル2の発電出力PV_oは、
PV_o=IPV×VPV ・・・(1)
として、制御部19における演算により求めることができる。なお、太陽光発電パネル2からDCバス15までの回路が複数組(=n組)ある場合は、以下のように求める。
PV_o=
(IPV1×VPV1)+(IPV2×VPV2)+・・・+(IPVn×VPVn
・・・(1’)
Here, assuming that the current detected by the current sensor 1a is I PV and the voltage detected by the voltage sensor 1b is V PV , the power generation output PV_o of the solar power generation panel 2 described above is
PV_o = I PV × V PV (1)
As follows. In addition, when there are a plurality of sets (= n sets) of circuits from the solar power generation panel 2 to the DC bus 15, the following is obtained.
PV_o =
(I PV1 × V PV1 ) + (I PV2 × V PV2 ) +... + (I PVn × V PVn )
... (1 ')

また、電流センサ1cが検出する電流をIBT、電圧センサ1dが検出する電圧をVBTとすると、前述の蓄電池の放電電力(又は充電電力)BT_oは、
BT_o=IBT×VBT ・・・(2)
として、制御部19における演算により求めることができる。なお、蓄電池3からDCバス15までの回路が複数組(=m組)ある場合は、以下のように求める。
BT_o=
(IBT1×VBT1)+(IBT2×VBT2)+・・・+(IBTm×VBTm
・・・(2’)
Further, when current I BT current sensor 1c detects a voltage which the voltage sensor 1d for detecting the V BT, discharge power (or charge power) BT_o of the aforementioned storage battery,
BT_o = I BT × V BT ··· (2)
As follows. In addition, when there are a plurality of sets (= m sets) from the storage battery 3 to the DC bus 15, it is obtained as follows.
BT_o =
(I BT1 × V BT1) + (I BT2 × V BT2) + ··· + (I BTm × V BTm)
... (2 ')

一方、自家消費電力LDは、電流センサ1e,1f,1g及び電圧センサ1h,1j,1kの検出出力に基づいて求められるU−W線間電力をPuw、U−O線間電力をPuo、W−O線間電力をPwoとすると、
LD=Puw−Puo−Pwo ・・・(3)
により求めることができる。
On the other hand, the self-power consumption LD is P uw , the U-W line power obtained from the detection outputs of the current sensors 1e, 1f, 1g and the voltage sensors 1h, 1j, 1k, and the U-O line power P uo. , If the power between W-O lines is Pwo ,
LD = P uw -P uo -P wo ··· (3)
It can ask for.

《制御のアルゴリズム》
次に、蓄電池3の充放電に関する制御のアルゴリズムについて説明する。図7は、蓄電池3の充放電に関する制御のアルゴリズムを示すフローチャートの一例である。フローチャートの実行主体は制御部19である。
《Control algorithm》
Next, an algorithm for control related to charging / discharging of the storage battery 3 will be described. FIG. 7 is an example of a flowchart showing a control algorithm related to charging / discharging of the storage battery 3. The execution subject of the flowchart is the control unit 19.

(図1を対象とした説明)
まず、図1の状態を、図7のフローチャートの処理に当てはめて説明する。
制御部19は、最初に発電電力PV_o及び自家消費電力LDを算出する(ステップS1)。図1の場合、PV_oは3kW、LDは2kWと算出される。続いて制御部19は、PV_o(=3kW)がパワーコンディショナ1の入力上限(=6kW)以上か否かを判定する(ステップS2)。
(Explanation for FIG. 1)
First, the state of FIG. 1 will be described by applying it to the processing of the flowchart of FIG.
The control unit 19 first calculates the generated power PV_o and the private power consumption LD (step S1). In the case of FIG. 1, PV_o is calculated as 3 kW, and LD is calculated as 2 kW. Subsequently, the control unit 19 determines whether PV_o (= 3 kW) is equal to or higher than the input upper limit (= 6 kW) of the power conditioner 1 (step S2).

判定は「No」となるので、次に制御部19は、PV_o(=3kW)が放電上限(=2kW)より大きいか否かを判定する(ステップS3)。判定は「Yes」となるので、次に制御部19は、自家消費電力LD(=2kW)が、(出力上限(=6kW)−PV_o(=3kW))より大きいか否かを判定する(ステップS4)。このステップS4の判定式の右辺のPV_oを左辺へ移項すると、
LD+PV_o>出力上限 ・・・(4)
となる。すなわち、発電電力PV_oと自家消費電力LDとの合計が、自己の出力上限を超えるか否かの判定をしていることになる。この判定は「No」となるので、制御部19は、放電電力BT_oを自家消費電力(=2kW)と同じ値、すなわち、2kWとする(ステップS6)。
Since the determination is “No”, the control unit 19 next determines whether PV_o (= 3 kW) is larger than the discharge upper limit (= 2 kW) (step S3). Since the determination is “Yes”, the control unit 19 next determines whether or not the self-power consumption LD (= 2 kW) is greater than (output upper limit (= 6 kW) −PV_o (= 3 kW)) (step) S4). When PV_o on the right side of the determination formula in step S4 is moved to the left side,
LD + PV_o> Output upper limit (4)
It becomes. That is, it is determined whether or not the sum of the generated power PV_o and the private power consumption LD exceeds its own output upper limit. Since this determination is “No”, the control unit 19 sets the discharge power BT_o to the same value as the private power consumption (= 2 kW), that is, 2 kW (step S6).

なお、図1において、発電電力が2kW以下であれば、ステップS3における判定が「No」となるので、制御部19は、ステップS6へ直行し、放電電力BT_oを自家消費電力(=2kW)と同じ値、すなわち、2kWとする(ステップS6)。逆潮電力GRは発電電力と同じ値となる。ステップS6の実行後、処理はステップS1へ戻り、状態が変わらない限りは、同じ処理の繰り返しとなる。   In FIG. 1, if the generated power is 2 kW or less, the determination in Step S3 is “No”, so the control unit 19 goes straight to Step S6 and sets the discharge power BT_o as self-consumed power (= 2 kW). The same value, that is, 2 kW is set (step S6). The reverse power GR is the same value as the generated power. After execution of step S6, the process returns to step S1, and the same process is repeated as long as the state does not change.

(図2を対象とした説明)
次に、図2の状態を、図7のフローチャートの処理に当てはめて説明する。
制御部19は、最初に発電電力PV_o及び自家消費電力LDを算出する(ステップS1)。図2の場合、PV_oは4kW、LDは2kWと算出される。続いて制御部19は、PV_o(=4kW)がパワーコンディショナ1の入力上限(=6kW)以上か否かを判定する(ステップS2)。
(Explanation for FIG. 2)
Next, the state of FIG. 2 will be described by applying it to the processing of the flowchart of FIG.
The control unit 19 first calculates the generated power PV_o and the private power consumption LD (step S1). In the case of FIG. 2, PV_o is calculated as 4 kW, and LD is calculated as 2 kW. Subsequently, the control unit 19 determines whether PV_o (= 4 kW) is greater than or equal to the input upper limit (= 6 kW) of the power conditioner 1 (step S2).

判定は「No」となるので、次に制御部19は、PV_o(=4kW)が放電上限(=2kW)より大きいか否かを判定する(ステップS3)。判定は「Yes」となるので、次に制御部19は、自家消費電力LD(=2kW)が、(出力上限(=6kW)−PV_o(=4kW))より大きいか否かを判定する(ステップS4)。判定は「No」となるので、制御部19は、放電電力BT_oを自家消費電力(=2kW)と同じ値、すなわち、2kWとする(ステップS6)。逆潮電力GRは発電電力と同じ値となる。ステップS6の実行後、処理はステップS1へ戻り、状態が変わらない限りは、同じ処理の繰り返しとなる。   Since the determination is “No”, the control unit 19 next determines whether PV_o (= 4 kW) is larger than the discharge upper limit (= 2 kW) (step S3). Since the determination is “Yes”, the control unit 19 next determines whether or not the self-power consumption LD (= 2 kW) is greater than (output upper limit (= 6 kW) −PV_o (= 4 kW)) (step) S4). Since the determination is “No”, the control unit 19 sets the discharge power BT_o to the same value as the private power consumption (= 2 kW), that is, 2 kW (step S6). The reverse power GR is the same value as the generated power. After execution of step S6, the process returns to step S1, and the same process is repeated as long as the state does not change.

(図3を対象とした説明)
次に、図3の状態を、図7のフローチャートの処理に当てはめて説明する。
制御部19は、最初に発電電力PV_o及び自家消費電力LDを算出する(ステップS1)。図3の場合、PV_oは5kW、LDは2kWと算出される。続いて制御部19は、PV_o(=5kW)がパワーコンディショナ1の入力上限(=6kW)以上か否かを判定する(ステップS2)。
(Explanation for FIG. 3)
Next, the state of FIG. 3 will be described by applying it to the processing of the flowchart of FIG.
The control unit 19 first calculates the generated power PV_o and the private power consumption LD (step S1). In the case of FIG. 3, PV_o is calculated as 5 kW, and LD is calculated as 2 kW. Subsequently, the control unit 19 determines whether PV_o (= 5 kW) is equal to or higher than the input upper limit (= 6 kW) of the power conditioner 1 (step S2).

判定は「No」となるので、次に制御部19は、PV_o(=5kW)が放電上限(=2kW)より大きいか否かを判定する(ステップS3)。判定は「Yes」となるので、次に制御部19は、自家消費電力LD(=2kW)が、(出力上限(=6kW)−PV_o(=5kW))より大きいか否かを判定する(ステップS4)。ここで判定は「Yes」となるので、制御部19は、放電電力BT_oを、出力上限(=6kW)−PV_o(=5kW)すなわち、1kWとする(ステップS5)。これにより、放電電力は抑制されることになる。ステップS5の実行後、処理はステップS1へ戻り、状態が変わらない限りは、同じ処理の繰り返しとなる。   Since the determination is “No”, the control unit 19 next determines whether PV_o (= 5 kW) is larger than the discharge upper limit (= 2 kW) (step S3). Since the determination is “Yes”, the control unit 19 next determines whether or not the self-power consumption LD (= 2 kW) is greater than (output upper limit (= 6 kW) −PV_o (= 5 kW)) (step) S4). Here, since the determination is “Yes”, the control unit 19 sets the discharge power BT_o to the output upper limit (= 6 kW) −PV_o (= 5 kW), that is, 1 kW (step S5). Thereby, the discharge power is suppressed. After execution of step S5, the process returns to step S1, and the same process is repeated as long as the state does not change.

(図4を対象とした説明)
次に、図4の状態を、図7のフローチャートの処理に当てはめて説明する。
制御部19は、最初に発電電力PV_o及び自家消費電力LDを算出する(ステップS1)。図4の場合、PV_oは6kW、LDは2kWと算出される。続いて制御部19は、PV_o(=6kW)がパワーコンディショナ1の入力上限(=6kW)以上か否かを判定する(ステップS2)。
(Explanation for FIG. 4)
Next, the state of FIG. 4 will be described by applying it to the processing of the flowchart of FIG.
The control unit 19 first calculates the generated power PV_o and the private power consumption LD (step S1). In the case of FIG. 4, PV_o is calculated as 6 kW, and LD is calculated as 2 kW. Subsequently, the control unit 19 determines whether PV_o (= 6 kW) is greater than or equal to the input upper limit (= 6 kW) of the power conditioner 1 (step S2).

ここで判定は「Yes」となるので、次に制御部19は、充電電力を、(PV_o(=6kW)−入力上限(=6kW))すなわち、0kWとする(ステップS7)。つまり、蓄電池3を放電させず、かつ、充電もしない状態になる。次に、制御部19は、充電電力(=0kW)が充電上限(例えば2kW)より大きいか否かを判定する(ステップS8)。判定は「No」となって、処理はステップS1に戻る。以後、状態が変わらない限りは、同じ処理の繰り返しとなる。   Here, since the determination is “Yes”, the control unit 19 next sets the charging power to (PV_o (= 6 kW) −input upper limit (= 6 kW)), that is, 0 kW (step S7). That is, the storage battery 3 is not discharged and is not charged. Next, the control unit 19 determines whether or not the charging power (= 0 kW) is larger than the charging upper limit (for example, 2 kW) (step S8). The determination is “No”, and the process returns to step S1. Thereafter, as long as the state does not change, the same processing is repeated.

(図5を対象とした説明)
次に、図5の状態を、図7のフローチャートの処理に当てはめて説明する。
制御部19は、最初に発電電力PV_o及び自家消費電力LDを算出する(ステップS1)。図5の場合、PV_oは7kW、LDは2kWと算出される。続いて制御部19は、PV_o(=7kW)がパワーコンディショナ1の入力上限(=6kW)以上か否かを判定する(ステップS2)。
(Explanation for FIG. 5)
Next, the state of FIG. 5 will be described by applying it to the processing of the flowchart of FIG.
The control unit 19 first calculates the generated power PV_o and the private power consumption LD (step S1). In the case of FIG. 5, PV_o is calculated as 7 kW, and LD is calculated as 2 kW. Subsequently, the control unit 19 determines whether PV_o (= 7 kW) is equal to or higher than the input upper limit (= 6 kW) of the power conditioner 1 (step S2).

ここで判定は「Yes」となるので、次に制御部19は、充電電力を、(PV_o(=7kW)−入力上限(=6kW))すなわち、1kWとする(ステップS7)。つまり、蓄電池3を1kWで充電する状態になる。次に、制御部19は、充電電力(=1kW)が充電上限(例えば2kW)より大きいか否かを判定する(ステップS8)。判定は「No」となって、処理はステップS1に戻る。以後、状態が変わらない限りは、同じ処理の繰り返しとなる。なお、もしステップS8の判定が「Yes」になる場合は、制御部19は、充電電力を充電上限に抑える(ステップS9)。   Here, since the determination is “Yes”, the control unit 19 then sets the charging power to (PV_o (= 7 kW) −input upper limit (= 6 kW)), that is, 1 kW (step S7). That is, the storage battery 3 is charged at 1 kW. Next, the control unit 19 determines whether or not the charging power (= 1 kW) is larger than the charging upper limit (for example, 2 kW) (step S8). The determination is “No”, and the process returns to step S1. Thereafter, as long as the state does not change, the same processing is repeated. If the determination in step S8 is “Yes”, the control unit 19 suppresses the charging power to the charging upper limit (step S9).

《まとめ》
以上のように、このパワーコンディショナ1の制御部19は、交流電路7の負荷6による自家消費電力LDを蓄電池3の放電によって賄いつつ、太陽光発電パネル2の発電電力PV_oを売電すること、すなわちダブル発電を基本制御動作とする。そして、制御部19は、式(4)で示したように、発電電力と自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、基本制御動作によらず、放電電力を抑制して発電電力を自家消費電力に充てる。
<Summary>
As described above, the control unit 19 of the power conditioner 1 sells the generated power PV_o of the photovoltaic power generation panel 2 while covering the self-consumed power LD by the load 6 of the AC circuit 7 by discharging the storage battery 3. In other words, double power generation is the basic control operation. And as shown by Formula (4), the control part 19 suppresses discharge electric power irrespective of basic control operation | movement, when the sum total of generated electric power and private power consumption exceeds an own output upper limit. The generated power is used for private power consumption.

ダブル発電の制御を行うパワーコンディショナ1では、太陽光発電パネル2の発電電力と自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、そのまま蓄電池3を放電させると、太陽光発電パネル2で発電できる電力の一部が利用されないことになる。そこで、このような場合は、基本制御動作によらず、蓄電池3の放電電力を抑制して太陽光発電パネル2の発電電力を自家消費電力に充てるようにする。これにより、ダブル発電を基本制御動作としつつ、太陽光発電パネル2の発電能力を無駄無く発揮させることができる。   In the power conditioner 1 that performs control of double power generation, when the sum of the generated power of the photovoltaic power generation panel 2 and the private power consumption exceeds the upper limit of its own output, if the storage battery 3 is discharged as it is, the photovoltaic power generation A part of the electric power that can be generated by the panel 2 is not used. Therefore, in such a case, the discharge power of the storage battery 3 is suppressed and the generated power of the photovoltaic power generation panel 2 is used for private power consumption, regardless of the basic control operation. Thereby, the power generation capability of the photovoltaic power generation panel 2 can be exhibited without waste while making double power generation a basic control operation.

なお、「自己の出力上限を超える」に代えて、「自己の入力上限を超える」とすることもできるが、電力変換の電力損失を考えると、入力上限>出力上限、であるから、自己の入力上限を超える場合は必ず、自己の出力上限を超えることになる。   In addition, instead of “exceeding its own output upper limit”, it can be set as “exceeding its own input upper limit”. However, considering the power loss of power conversion, input upper limit> output upper limit, If the input upper limit is exceeded, it will always exceed its own output upper limit.

また、例えば過積載の太陽光発電パネル2の発電電力がパワーコンディショナ1の入力上限に達した場合には、太陽光発電パネル2がさらに多くの発電電力をパワーコンディショナに入力できる可能性がある。しかし、入力上限は概ね出力上限と等しく、交流側には出力上限を超える電力を出力することができない。
そこで、太陽光発電パネル2の発電電力がパワーコンディショナ1の入力上限に達した場合には、制御部19は、当該発電電力を用いて蓄電池3を充電する。こうして、蓄電池3を充電することによりDCバス15の電力を消費すれば、その分、太陽光発電パネル2から多くの直流電力を引き込むことができる。
Further, for example, when the generated power of the overloaded photovoltaic power generation panel 2 reaches the input upper limit of the power conditioner 1, there is a possibility that the photovoltaic power generation panel 2 can input more generated power to the power conditioner. is there. However, the input upper limit is approximately equal to the output upper limit, and power exceeding the output upper limit cannot be output to the AC side.
Therefore, when the generated power of the photovoltaic power generation panel 2 reaches the input upper limit of the power conditioner 1, the control unit 19 charges the storage battery 3 using the generated power. In this way, if the power of the DC bus 15 is consumed by charging the storage battery 3, much DC power can be drawn from the photovoltaic power generation panel 2.

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
《Supplementary Note》
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 パワーコンディショナ
2 太陽光発電パネル
3 蓄電池
4 分電盤
5 商用電力系統
6 負荷
7 交流電路
11 直流側コンデンサ
12 DCリアクトル
13 直流側コンデンサ
14 DCリアクトル
15 DCバス
16 中間コンデンサ
17 ACリアクトル
18 系統連系リレー
19 制御部
1a 電流センサ
1b 電圧センサ
1c 電流センサ
1d 電圧センサ
1e,1f,1g 電流センサ
1h,1j,1k 電圧センサ
100 ダブル発電システム
CV1,CV2 DC/DCコンバータ
INV インバータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power conditioner 2 Solar power generation panel 3 Storage battery 4 Distribution board 5 Commercial power system 6 Load 7 AC circuit 11 DC side capacitor 12 DC reactor 13 DC side capacitor 14 DC reactor 15 DC bus 16 Intermediate capacitor 17 AC reactor 18 System connection System relay 19 Control unit 1a Current sensor 1b Voltage sensor 1c Current sensor 1d Voltage sensor 1e, 1f, 1g Current sensor 1h, 1j, 1k Voltage sensor 100 Double power generation system CV1, CV2 DC / DC converter INV Inverter

Claims (4)

商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、太陽光発電パネル及び蓄電池を含む複数の直流電源との間に設けられるパワーコンディショナであって、
前記太陽光発電パネルと接続される第1のDC/DCコンバータと、
前記蓄電池と接続される第2のDC/DCコンバータと、
前記第1のDC/DCコンバータ及び前記第2のDC/DCコンバータに共通のDCバスと、
前記DCバスと前記交流電路との間に設けられたインバータと、
前記第1のDC/DCコンバータ、前記第2のDC/DCコンバータ、及び、前記インバータを制御し、前記交流電路の負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とする制御部と、を備え、
前記制御部は、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、パワーコンディショナ。
A power conditioner provided between an AC power circuit of a consumer connected to a commercial power system and a plurality of DC power sources including a photovoltaic power generation panel and a storage battery,
A first DC / DC converter connected to the photovoltaic panel;
A second DC / DC converter connected to the storage battery;
A DC bus common to the first DC / DC converter and the second DC / DC converter;
An inverter provided between the DC bus and the AC circuit;
The first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the inverter are controlled, and the private power consumption due to the load of the AC circuit is covered by the discharge of the storage battery, and A control unit that performs basic control operation to sell power to be generated, and
The control unit suppresses the discharge power of the storage battery regardless of the basic control operation when the sum of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the output upper limit of the self. A power conditioner that allocates the generated power to the private power consumption.
前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力が当該パワーコンディショナの入力上限に達した場合に、前記制御部は、当該発電電力を用いて前記蓄電池を充電する請求項1に記載のパワーコンディショナ。   The power conditioner according to claim 1, wherein when the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel reaches an input upper limit of the power conditioner, the control unit charges the storage battery using the generated power. 商用電力系統と接続された需要家の交流電路と、
前記交流電路に接続された負荷と、
前記交流電路に接続され、前記商用電力系統と系統連系するパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナに接続された蓄電池と、
前記パワーコンディショナに接続され、前記パワーコンディショナ内で前記蓄電池とDCバスを共有する太陽光発電パネルと、を備え、
前記負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作とするダブル発電システムであって、
前記パワーコンディショナは、前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、自己の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システム。
AC power circuit of consumers connected to the commercial power system,
A load connected to the AC circuit;
A power conditioner connected to the AC power circuit and interconnected with the commercial power system;
A storage battery connected to the inverter;
A photovoltaic panel connected to the power conditioner and sharing a DC bus with the storage battery in the power conditioner;
A double power generation system having a basic control operation of selling power generated by the photovoltaic power generation panel while providing private power consumption due to the load by discharging the storage battery,
The power conditioner suppresses the discharge power of the storage battery regardless of the basic control operation when the sum of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the upper limit of its own output. A double power generation system that allocates the generated power to the private power consumption.
太陽光発電パネルと蓄電池とを共通のパワーコンディショナに接続して交流電路に系統連系するダブル発電システムにおいて前記パワーコンディショナが実行するダブル発電システムの制御方法であって、
前記交流電路に接続された負荷による自家消費電力を前記蓄電池の放電によって賄いつつ、前記太陽光発電パネルの発電する電力を売電することを基本制御動作として実行し、
前記太陽光発電パネルから引き出せる発電電力と前記自家消費電力との合計が、前記パワーコンディショナの交流電力の出力上限を超える場合には、前記基本制御動作によらず、前記蓄電池の放電電力を抑制して前記発電電力を前記自家消費電力に充てる、ダブル発電システムの制御方法。
A control method of a double power generation system that is executed by the power conditioner in a double power generation system that connects a photovoltaic power generation panel and a storage battery to a common power conditioner and is connected to an AC power line,
Performing as a basic control operation to sell the power generated by the photovoltaic power generation panel while covering private power consumption due to the load connected to the AC electric circuit by discharging the storage battery,
When the sum of the generated power that can be drawn from the photovoltaic power generation panel and the private power consumption exceeds the upper limit of the AC power of the power conditioner, the discharge power of the storage battery is suppressed regardless of the basic control operation. And the control method of a double electric power generation system which allocates the said generated electric power to the said private power consumption.
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