JP2020043685A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】系統連系に関する技術基準を遵守しつつ、需要者における発電機会の喪失による損失を小さくできる電力変換装置を得ること。【解決手段】系統12に連系して動作する電力変換装置100は、太陽電池11から出力される直流電力を交流電力に変換する電力変換部101と、電力変換部101と系統12との間の受電点における潮流状態により、電力変換部101の運転力率を制御する制御器102と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、電力系統に連系して動作する電力変換装置に関する。
分散電源が発電した直流電力を交流電力に変換する装置に、パワーコンディショナ(Power Conditioner System:以下「PCS」と表記)がある。分散電源の一例は、太陽電池である。日中において、太陽電池からの出力が増加すると、電力系統の受電点の電圧(以下、「受電点電圧」と呼ぶ)が上昇する。このため、PCSには、PCSへの入力電圧が、予め設定された電圧値(例えば109[V])以上となった場合に、受電点電圧が設定された電圧値以下となるようにPCSの出力電力を制御する機能が具備されている。
PCSの出力電力を制御する機能は、一般的に「電圧上昇抑制機能」と呼ばれる。PCSの電圧上昇抑制機能としては、「進相無効電力制御」と「有効電力制御」とが知られている。
進相無効電力制御は、PCSから無効電力を出力し、受電点電圧が上昇することを抑える制御である。ここで、下記非特許文献1には、電力系統における受電点の力率は、「原則85%以上とする」旨、記載されている。このため、進相無効電力制御では、PCSの運転力率0.85を下限値として、受電点電圧の上昇を抑制する制御が行われる。また、有効電力制御では、PCSからの有効電力を制限し、受電点電圧の上昇を抑制する制御が行われる。
PCSの電圧上昇抑制機能が働くと、進相無効電力制御では無効電力を出力するため、PCSの出力電力、即ち有効電力が減少する。また、有効電力制御の場合、有効電力を直接減少させるため、発電量が少なくなる。従って、太陽電池用のPCS(以下、「太陽電池用PCS」と呼ぶ)の場合、電圧上昇抑制機能を働かせることは、発電機会が失われるという不利益がある。
PCSの台数が増えると、電力系統へ流れる電力量が増加するので、受電点電圧は上昇する。このため、電力会社は、受電点電圧の上昇を抑制するため、設備増強によって対応している。しかしながら、PCSが全国規模で増加する現状において、受電点電圧の上昇を設備増強で対応するには、莫大な費用と時間を要する。
このような背景があり、電圧上昇抑制機能によるPCSにおける発電機会の喪失による需要者側の損失と、設備増強等の対策費用による電力会社の損失との均衡を図るための施策が、非特許文献1に記載されるようになった。具体的に、非特許文献1には、PCSが電力系統と連系して運転する場合には、PCSの運転力率を0.95とすることが記載されている。
一般社団法人日本電気協会「系統連系規程JEAC9701−2016」 2017.3.10制定
しかしながら、太陽電池用PCSの運転力率を0.95とした場合、運転力率を1とした場合に比べて、有効電力が5%減少する。即ち、太陽電池用PCSの運転力率を常時0.95とすること、即ち運転力率の上限値を0.95とすることは、需要者にとって、発電機会の喪失になるという不利益がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、系統連系に関する技術基準を遵守しつつ、需要者における発電機会の喪失による損失を小さくできる電力変換装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る電力変換装置は、電力系統に連系して動作する電力変換装置であり、電力変換部と、制御器とを備える。電力変換部は、分散電源から出力される直流電力を交流電力に変換する。制御器は、電力変換部と電力系統との間の受電点における潮流状態により、電力変換部の運転力率を制御する。
本発明に係る電力変換装置によれば、系統連系に関する技術基準を遵守しつつ、需要者における発電機会の喪失による損失を小さくできるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係る電力変換装置について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る電力変換装置100を含む電力変換システム1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、電力変換システム1は、電力変換装置100と、太陽電池11と、電力系統(本明細書及び図面では、単に「系統」と略す)12と、負荷13とを含んでいる。
図1は、実施の形態1に係る電力変換装置100を含む電力変換システム1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、電力変換システム1は、電力変換装置100と、太陽電池11と、電力系統(本明細書及び図面では、単に「系統」と略す)12と、負荷13とを含んでいる。
太陽電池11は、複数の太陽電池セルを備え、直流電力を発電する電源装置である。本実施の形態では、太陽電池11を分散電源の一例として示している。図1において、電力変換装置100は、PCSにおける電力変換機能を主要な構成部で表したものである。系統12は、電力会社の設備を統合して表したものである。負荷13は、需要家の電気機器を統合して表したものである。
また、実施の形態1に係る電力変換装置100は、図1に示すように、電力変換部101と、制御器102と、第一の電流検出器103とを備えている。
電力変換部101は、電力変換部101の入力側において、太陽電池11と接続されている。電力変換部101は、図示しないインバータ回路を備え、太陽電池11から出力された直流電力を交流電力に変換する。なお、電力変換部101には、コンバータ回路が具備されていてもよい。コンバータ回路は、太陽電池11からの出力電圧をインバータ回路に入力する際に、インバータ回路による直流交流変換に適した直流電圧に昇圧又は降圧する機能を有する。
また、電力変換部101は、電力変換部101の出力側において、負荷13及び系統12と接続されている。電力変換部101が出力する交流電力は、負荷13に供給され、負荷13が使用する電力以外に、余剰な電力がある場合は系統12へ供給される。このような、電力の需給状態は、「売電」と呼ばれる。これに対し、電力変換部101が出力する交流電力が少なく、負荷13が使用する電力に対して、電力が不足する場合には、不足電力が系統12から供給される。このような、電力の需給状態は、「買電」と呼ばれる。
なお、本明細書において、電力変換部101の発電電力が多く、接続される負荷13の消費電力に対して、発電電力が余剰な状態となるときは、電力変換部101から系統12へ電力が流れる。この状態を「逆潮流状態」又は単に「逆潮流」と呼ぶ。一方、電力変換部101の発電電力が少なく、接続される負荷13の消費電力に対して、発電電力が不足な状態となるときは、系統12から電力変換部101へ電力が流れる。この状態を「順潮流状態」又は単に「順潮流」と呼ぶ。
第一の電流検出器103は、電力変換部101と系統12とを接続する電力ライン16に配置される。本実施の形態では、便宜的に第一の電流検出器103が配置される箇所を「受電点」とする。なお、第一の電流検出器103が配置される箇所と、受電点とは、必ずしも一致しなくてよい。
第一の電流検出器103は、受電点に流れる電流を検出し、検出した電流値I1を制御器102へ出力する。なお、第一の電流検出器103が検出した電流値I1は、ノイズ要因を除去するため、移動平均、LPF処理といった平均化処理を行ってもよい。
制御器102は、第一の電流検出器103から出力された電流値I1を入力信号として電流指令値Ic1を演算する。制御器102は、演算した電流指令値Ic1を電力変換部101へ出力する。
電力変換部101の内部では、電流指令値Ic1に基づいて電圧指令値が生成され、電圧指令値に基づいて、図示しないインバータ回路のスイッチング素子が駆動される。なお、電流指令値Ic1に基づいて電圧指令値を生成する手法は、公知の手法に拠るものとし、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、実施の形態1における制御器102の詳細について説明する。図2は、実施の形態1における制御器102の構成を示すブロック図である。制御器102は、図2に示すように、電流制御器110と、力率調整器111と、内部メモリ112とを備える。
内部メモリ112としては、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリー、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)といった不揮発性、又は揮発性の半導体メモリを例示できる。
内部メモリ112には、電力変換部101を意図する運転力率で動作させるための力率値が保持されている。太陽電池用PCSの場合、運転力率は、太陽電池用PCSが設置される場所を管轄する電力会社によって、0.95以外の値に設定するように要請されることもある。また、上記非特許文献1で定められた値は、将来的に変更される可能性もある。このため、本実施の形態では、力率1から0.8までの値が設定可能であるように内部メモリ112を構成する。なお、ここで記載した“0.8”という数値は、上記非特許文献1において、「逆潮流がある場合」であり、且つ、「電圧上昇を防止する上でやむを得ない場合」の例として記載された数値を示したものであり、この数値に限定されるものではない。
力率調整器111には、第一の電流検出器103が検出した電流値I1が入力される。力率調整器111は、電流値I1に基づいて、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判断する。なお、受電点に流れる電流が、受電点から系統12側へ流出している状態は逆潮流状態であり、系統12側から受電点に流入している状態は順潮流状態である。
系統12への電流が逆潮流状態である場合、力率調整器111は、第一の力率値を電流制御器110に出力する。第一の力率値は、内部メモリ112に記憶されている力率値である。また、電力変換装置100の動作によって流れる系統12への電流が順潮流状態である場合、第二の力率値を電流制御器110に出力する。第二の力率値は、デフォルト値であり、本実施の形態では、“1”であるとする。
電流制御器110は、力率調整器111から出力された力率値を、電力変換部101を動作させる際の運転力率として認識する。電流制御器110は、この運転力率に基づいて電力変換部101への電流指令値Ic1を演算し、演算した電流指令値Ic1を電力変換部101へ出力する。なお、力率調整器111から力率値が指示されない場合、電流制御器110は、電力変換装置100の動作状態が順潮流状態であるとして、運転力率が1となる電流指令値Ic1を生成して、電力変換部101へ出力するように構成してもよい。
上述した電流制御器110及び力率調整器111の機能は、プロセッサによって実現することができる。ここで言うプロセッサには、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)、又はシステムLSI(Large Scale Integration)を例示できる。また、プロセッサに代えて、単一回路、複合回路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)と呼ばれる処理回路、又は、これらを組み合わせた処理回路によって、電流制御器110及び力率調整器111の機能を実現してもよい。
次に、制御器102の動作について、図3を用いて説明する。図3は、実施の形態1における制御器102の動作説明に供するフローチャートである。図3のフローチャートにおける各部では、符号及び記号の表記を省略している。なお、本実施の形態では、上記非特許文献1で定められた数値に鑑み、図2の内部メモリ112には“0.95”という数値が書き込まれ、力率値“0.95”が設定されているものとして説明する。
制御器102は、前回の処理において、電力変換部101の運転力率を決定してから0.5秒経過したか否かを確認する(ステップS001)。なお、ここで示される0.5秒の意味については、後述する。
運転力率の決定から0.5秒経過していない場合(ステップS001,No)、ステップS001の処理を繰り返す。一方、運転力率の決定から0.5秒経過している場合(ステップS001,Yes)、ステップS002に進む。
力率調整器111は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1を取得すると共に、内部メモリ112に書き込まれている力率値を読み出す(ステップS002)。
力率調整器111は、第一の電流検出器103より取得した電流値I1に基づいて、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判定する(ステップS003)。
系統12への電流が逆潮流状態である場合(ステップS003,Yes)、力率調整器111は、電力変換部101の運転力率を0.95とし(ステップS004)、ステップS006に進む。
また、系統12への電流が逆潮流状態ではない場合(ステップS003,No)、系統12への電流は順潮流状態であるとして、力率調整器111は、電力変換部101の運転力率を1とし(ステップS005)、ステップS006に進む。
電流制御器110は、力率調整器111が決定した運転力率となるように電力変換部101へ電流指令値Ic1を出力する(ステップS006)。
上述したように、制御器102は、系統12への電流が逆潮流状態であると判定した場合、電力変換部101の運転力率が0.95となるように、電力変換部101への電流指令値を生成する。また、制御器102は、系統12への電流が順潮流状態であると判定した場合、電力変換部101の運転力率が1となるように,電力変換部101への電流指令値を生成する。
ここで、上記のフローチャートにおける処理について補足する。
まず、非特許文献1において、太陽電池用PCSの力率が0.95と定められた理由は、太陽電池用PCSからの出力電力が電力系統へ逆潮流し、電力系統の電圧が上昇することを避けるためである。一方、太陽電池11が発電しても、使用する負荷が大きい場合は、系統12からの電力は順潮流となり、系統電圧は上昇しない。従って、系統12からの電力が順潮流の場合には、運転力率を0.95とする必要はない。そのため、上記ステップS005の処理では、運転力率を1に設定している。
また、太陽電池11に照射される日射量及び系統12に流れる電流は、負荷の変動により、時々刻々と変動する。負荷の変動により、系統12に流れる電流が逆潮流状態となる場合には、受電点電圧が上昇する可能性がある。一方、系統12から流れる電流が順潮流状態となる場合には、受電点電圧は低下する可能性がある。このため、運転力率の切り替えは、電流が変化してから一定時間経過後に実施することが好ましい実施の形態となる。以下、この一定時間を「第一の時間」と言い替える。
また、上記非特許文献1には、逆潮流を禁止する系統連系の場合に取り付けられる逆電力リレー(Reverse Power Relay:RPR)における逆潮流検出時限が0.5秒との記載がある。
以上の点を考慮し、上述した図3のステップS001では、運転力率の切り替えに要する第一の時間を0.5秒に設定している。
なお、第一の時間の0.5秒は一例であって、この値に限定されるものではない。力率調整器111は、予め設定されたタイミングで第一の電流検出器103が検出した電流値I1を監視し、監視した電流値I1に応じて電力変換部101の運転力率を決定する。第一の電流検出器103による電流検出は、電流が変化してから運転力率を0.95に変化させる時間以内に実施すればよい。一般的に、運転力率の変更による電流の変化は0.5秒以内に起こるので、ステップS001における第一の時間は、0.5秒以内の値に設定ことがすることができる。第一の時間は、0.5秒以内の値に設定すれば、電力変換部101の運転力率を0.5秒以内の時間で変更することができる。
また、電圧上昇を抑制することを考慮すると、逆潮流時に電力変換部101の運転力率が1となるのを避ける必要がある。従って、運転力率を1と0.95との間の切り替えを一律に0.5秒とする上記図3のフローを変更してもよい。具体的に、運転力率の0.95から1への切り替えは、系統12への電流が順潮流であることが充分な時間が経過してから実施することとしてもよい。これは受電点に流れる電流変化の頻度が大きく、運転力率の切り替えが頻繁に行われるのを回避するためである。
運転力率の切り替えが頻繁に行われると、受電点の電圧変動が大きくなり、最悪の場合には、フリッカが発生する可能性もある。このため、運転力率を0.95から1に切り替える場合には、充分な時間である第二の時間が経過してから実施するようにすることが好ましい。なお、第二の時間の一例は、100秒程度とする。
一方、運転力率を1から0.95に切り替える場合には、逆潮流による受電点電圧の上昇の抑制を積極的に行う意味合いから、0.5秒以内とするのが好ましい実施の形態となる。図3の、ステップS001では、0.5秒としているが、0.5秒以内であればよい。
以上説明したように、実施の形態1によれば、電力変換装置に具備される制御器は、電力変換部と系統との間の受電点における潮流状態に基づいて、電力変換部の運転力率を制御することとした。これにより、電力変換部の出力により受電点電圧が上昇する可能性の有無に応じて、運転力率を切り替えることが可能になる。また、これにより、系統連系に関する技術基準を遵守しつつも、需要者における発電機会の喪失による損失を小さくすることが可能になる。また、需要者において、発電機会の喪失による損失を低減しつつ、受電点の電圧上昇を抑制することが可能になる。
また、実施の形態1によれば、電力系統への電流が順潮流状態である場合には、電力変換部の運転力率が1に設定され、電力系統への電流が逆潮流状態である場合には、電力変換部の運転力率が1未満の値に変更される。従って、受電点電圧が上昇する可能性の有無に応じて運転力率が切り替えられるので、発電機会の増加を意図した制御が可能になる。
また、実施の形態1によれば、電力変換部の運転力率は1から0.8まで可変できるように構成されているので、電力会社からの様々な要求に対応することが可能になる。
実施の形態2.
図4は、実施の形態2に係る電力変換装置200を含む電力変換システム2の構成を示すブロック図である。図4に示す実施の形態2における電力変換システム2では、図1に示す実施の形態1における電力変換システム1の構成において、負荷13と並列に蓄電池14が追加されている。また、図4に示す実施の形態2に係る電力変換装置200では、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成における制御器102が制御器202に置き換えられ、電力変換部101と系統12とを接続する電力ライン16と蓄電池14とを接続する接続線に第二の電流検出器104が追加されている。なお、その他の構成については、図1の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付し、重複する説明は割愛する。
図4は、実施の形態2に係る電力変換装置200を含む電力変換システム2の構成を示すブロック図である。図4に示す実施の形態2における電力変換システム2では、図1に示す実施の形態1における電力変換システム1の構成において、負荷13と並列に蓄電池14が追加されている。また、図4に示す実施の形態2に係る電力変換装置200では、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成における制御器102が制御器202に置き換えられ、電力変換部101と系統12とを接続する電力ライン16と蓄電池14とを接続する接続線に第二の電流検出器104が追加されている。なお、その他の構成については、図1の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付し、重複する説明は割愛する。
実施の形態1に示す構成においては、負荷13が一般的な電気機器を想定し、系統12への電流が逆潮流状態であるか、順潮流状態であるかに応じて、電力変換部101の運転力率を決定していた。これに対し、実施の形態2では、まず、負荷13とは異なる負荷として蓄電池14を想定する。そして、系統12への電流が逆潮流状態であるか、順潮流状態であるかという観点に加え、蓄電池14への充電電流に応じて電力変換部101の運転力率を決定するものである。以下、その決定手法について詳細に説明する。
太陽電池11が発電する電力は電力変換部101で変換され、蓄電池14へ供給される。即ち、蓄電池14は、太陽電池11の発電電力によって充電される。また、太陽電池11の発電電力が少ない場合、系統12からの電力を利用して充電する。なお、太陽電池11が発電を停止する夜間などにおいては、蓄電池14の電力を放電して、負荷13を動作させることもできる。蓄電池14としては、電気自動車の蓄電池、又は定置型の蓄電池であるリチウムイオン電池を例示できる。
第二の電流検出器104は、蓄電池14の充放電電流、即ち蓄電池14に流れ込む充電電流、又は蓄電池14から流れ出す放電電流を検出し、検出した電流値I2を制御器202へ出力する。なお、第二の電流検出器104が検出した電流値I2は、ノイズ要因を除去するため、移動平均、LPF処理といった平均化処理を行ってもよい。
制御器202は、第一の電流検出器103から出力された電流値I1と、第二の電流検出器104から出力された電流値I2とを入力信号として電流指令値Ic2を演算する。制御器202は、演算した電流指令値Ic2を電力変換部101へ出力する。なお、電流値I1を「第一の電流値」と呼び、電流値I2を「第二の電流値」と呼ぶ場合がある。
次に、実施の形態2における制御器202の詳細について説明する。図5は、実施の形態2における制御器202の構成を示すブロック図である。制御器202は、図5に示すように、電流制御器110と、力率調整器211と、内部メモリ112とを備える。なお、電流制御器110及び内部メモリ112は、同一の符号を付して示すように、実施の形態1と同等の構成部である。このため、ここでは、電流制御器110及び内部メモリ112に関する説明は割愛し、実施の形態1とは異なる力率調整器211について説明する。
図6は、実施の形態2における力率調整器211の動作説明に供する図である。図6では、第一の電流検出器103が検出した電流値I1と、第二の電流検出器104が検出した電流値I2との組み合わせによるケース1からケース3までの3つのケースと、それぞれのケースによって選択される運転力率とが示されている。
<ケース1>
ケース1は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出され、第二の電流検出器104が検出した電流値I2によって蓄電池14への充電電流が検出された場合である。このケースでは、太陽電池11からの発電電力を最大限活用するために、電力変換部101の運転力率は1とする。なお、系統12への電流が順潮流状態であり、且つ、蓄電池14への充電電流が検出された状態は、系統電圧の上昇の可能性が低い状態である。このため、このケースの運転力率は、太陽電池11からの発電電力を有効に活用すべきというユーザ視点に立ち決定することとしている。
ケース1は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出され、第二の電流検出器104が検出した電流値I2によって蓄電池14への充電電流が検出された場合である。このケースでは、太陽電池11からの発電電力を最大限活用するために、電力変換部101の運転力率は1とする。なお、系統12への電流が順潮流状態であり、且つ、蓄電池14への充電電流が検出された状態は、系統電圧の上昇の可能性が低い状態である。このため、このケースの運転力率は、太陽電池11からの発電電力を有効に活用すべきというユーザ視点に立ち決定することとしている。
<ケース2>
ケース2は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出され、第二の電流検出器104が検出した電流値I2によって蓄電池14からの放電電流が検出された場合である。このケースでは、系統12への電流は順潮流であるものの、負荷13の状態の変化によっては、系統12への電流が逆潮流となる可能性があり、系統電圧が上昇する可能性がある。従って、本ケースの場合、電力変換部101の運転力率は、電力会社の視点に立ち決定すべきものである。このため、電力変換部101の運転力率は、内部メモリ112に記憶されている力率値、即ち0.95とし、系統電圧の上昇を確実に抑制する運用とする。
ケース2は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出され、第二の電流検出器104が検出した電流値I2によって蓄電池14からの放電電流が検出された場合である。このケースでは、系統12への電流は順潮流であるものの、負荷13の状態の変化によっては、系統12への電流が逆潮流となる可能性があり、系統電圧が上昇する可能性がある。従って、本ケースの場合、電力変換部101の運転力率は、電力会社の視点に立ち決定すべきものである。このため、電力変換部101の運転力率は、内部メモリ112に記憶されている力率値、即ち0.95とし、系統電圧の上昇を確実に抑制する運用とする。
<ケース3>
ケース3は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出された場合である。このケースでは、系統12への電流が逆潮流であるため、系統電圧が上昇している状態である。従って、蓄電池14が充電状態であるか放電状態であるかに関わらず、電力変換部101の運転力率は、内部メモリ112に記憶されている力率値、即ち0.95とし、系統電圧の上昇を確実に抑制する運用とする。本ケースも、電力会社の視点に立って運転力率を決定するケースである。
ケース3は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって順潮流が検出された場合である。このケースでは、系統12への電流が逆潮流であるため、系統電圧が上昇している状態である。従って、蓄電池14が充電状態であるか放電状態であるかに関わらず、電力変換部101の運転力率は、内部メモリ112に記憶されている力率値、即ち0.95とし、系統電圧の上昇を確実に抑制する運用とする。本ケースも、電力会社の視点に立って運転力率を決定するケースである。
次に、制御器202の動作について、図7を用いて説明する。図7は、実施の形態2における制御器202の動作説明に供するフローチャートである。図7のフローチャートにおける各部では、符号及び記号の表記を省略している。なお、図5の内部メモリ112には、力率値として“0.95”が書き込まれているとする。
制御器202は、前回の処理において、電力変換部101の運転力率を決定してから0.5秒経過したか否かを確認する(ステップS101)。なお、0.5秒の意味については、実施の形態1と同様である。
運転力率の決定から0.5秒経過していない場合(ステップS101,No)、ステップS101の処理を繰り返す。一方、運転力率の決定から0.5秒経過している場合(ステップS101,Yes)、ステップS102に進む。
力率調整器111は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1、及び第二の電流検出器104が検出した電流値I2を取得すると共に、内部メモリ112に書き込まれている力率値を読み出す(ステップS202)。
力率調整器211は、第一の電流検出器103より取得した電流値I1に基づいて、系統12への電流が順潮流状態であるか、逆潮流状態であるかを判定する。また、力率調整器211は、第二の電流検出器104より取得した電流値I2に基づいて、蓄電池14が充電中であるか否かを判定する(以上、ステップS103)。
系統12への電流が順潮流状態であり、且つ、蓄電池14が充電中である場合(ステップS103,Yes)、力率調整器211は、電力変換部101の運転力率を1とし(ステップS104)、ステップS106に進む。なお、ステップS103の判定結果が“Yes”の場合は、図6のケース1に対応する。
一方、系統12への電流が逆潮流状態であり、又は、蓄電池14が放電中である場合(ステップS103,No)、力率調整器211は、電力変換部101の運転力率を0.95とし(ステップS105)、ステップS106に進む。なお、ステップS103の判定結果が“No”の場合は、図6のケース2及びケース3に対応する。
電流制御器110は、力率調整器211が決定した運転力率となるように電力変換部101へ電流指令値Ic2を出力する(ステップS106)。
以上説明したように、実施の形態2によれば、電力変換装置に具備される制御器は、第二の電流検出器により取得した第二の電流値に基づいて蓄電池が充電状態であるか又は放電状態であるかを判定し、電力系統への電流が順潮流状態であり、且つ、蓄電池が充電中である場合、電力変換部の運転力率を1に設定することとした。これにより、実施の形態1の効果に加え、太陽電池11の発電電力をより多く、蓄電池14に充電できるという効果が得られる。
実施の形態3.
図8は、実施の形態3に係る電力変換装置300を含む電力変換システム3の構成を示すブロック図である。図8に示す実施の形態3に係る電力変換装置300では、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成における制御器102が制御器302に置き換えられている。また、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成において、電力ライン16における受電点aの電圧を検出するための第一の電圧検出器303と、電力ライン16における電力変換部101の出力点bの電圧を検出するための第二の電圧検出器304とが追加され、第一の電流検出器103が削除されている。なお、その他の構成については、図1の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付し、重複する説明は割愛する。
図8は、実施の形態3に係る電力変換装置300を含む電力変換システム3の構成を示すブロック図である。図8に示す実施の形態3に係る電力変換装置300では、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成における制御器102が制御器302に置き換えられている。また、図1に示す実施の形態1に係る電力変換装置100の構成において、電力ライン16における受電点aの電圧を検出するための第一の電圧検出器303と、電力ライン16における電力変換部101の出力点bの電圧を検出するための第二の電圧検出器304とが追加され、第一の電流検出器103が削除されている。なお、その他の構成については、図1の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付し、重複する説明は割愛する。
実施の形態1に示す構成においては、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを第一の電流検出器103の検出値によって決定していた。これに対し、実施の形態3では、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かの判断を、受電点aの電圧、及び電力変換部101の出力点bの電圧に基づいて、電力変換部101の運転力率を決定するものである。以下、その決定手法について詳細に説明する。
なお、電力ライン16における負荷13との接続点をcとすると、図8に示されるように、受電点aは、負荷13との接続点cよりも、系統12側に位置する。また、電力変換部101の出力点bは、負荷13との接続点cよりも、電力変換部101側に位置する。なお、出力点bは、負荷13との接続点cよりも電力変換部101側であれば、どの点を選んでもよい。即ち、負荷13に印加される前の電力変換部101の出力電圧を検出できれば、電力ライン16の任意の箇所に接続してもよい。
実施の形態1における第一の電流検出器103は、一般的にシャント抵抗と電圧増幅器とで構成される。ここで、太陽電池用PCSの場合、シャント抵抗には20[A]以上の大電流が流れるため、抵抗値と電流値とによって、ロスが発生する。このロスを低減するためには抵抗値を小さくする必要があり、シャント抵抗には耐電力仕様が求められる。また、構成部品によっては、電流検出器を構成する回路を絶縁する必要もあり、高コストとなる。これに対し、電圧検出器は、一般的に差動増幅器で構成されるので、部品数も少なく安価となる。このため、実施の形態3では、電圧検出器を使用する構成としたものである。
第一の電圧検出器303は、受電点aの電圧を検出し、検出した電圧値V1を制御器302へ出力する。また、第二の電圧検出器304は、出力点bの電圧を検出し、検出した電圧値V2を電力変換部101が出力する電圧の検出値として、制御器302へ出力する。なお、電圧値V1を「第一の電圧値」と呼び、電圧値V2を「第二の電圧値」と呼ぶ場合がある。
制御器302は、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1と、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2とを入力信号として電流指令値Ic3を演算する。制御器302は、演算した電流指令値Ic3を電力変換部101へ出力する。
次に、実施の形態3における制御器302の詳細について説明する。図9は、実施の形態3における制御器302の構成を示すブロック図である。制御器302は、図9に示すように、電流制御器110と、力率調整器311と、内部メモリ112とを備える。なお、電流制御器110及び内部メモリ112は、同一の符号を付して示すように、実施の形態1と同等の構成部である。このため、ここでは、電流制御器110及び内部メモリ112に関する説明は割愛し、実施の形態1とは異なる力率調整器311について説明する。
次に、力率調整器311の詳細な動作について説明する。
力率調整器311は、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1と、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2とを比較し、以下の(1)式が成立するか否かを判定する。
V2≧V1 …(1)
上記(1)式の関係が成立する場合、力率調整器311は、系統12への電流が逆潮流状態であると判断する。
一般的に、電流は電圧が高い方から低い方へと流れる。このため、上記(1)式が成立する場合、電流は電力変換部101から系統12へ流れていることとなる。従って、上記(1)式が成立する場合、系統12への電流値が逆潮流状態であると判断することができる。
一方、上記(1)式が成立しない場合、以下の(2)式が成立することを意味する。
V1>V2 …(2)
力率調整器311は、上記(2)式の関係が成立する場合、系統12への電流が順潮流状態であると判断する。
前述したように、一般的に、電流は電圧が高いほうから低いほうへ流れるので、上記(2)式が成立する場合、電流は系統12から電力変換部101へ流れていることとなる。従って、上記(2)式が成立する場合、系統12への電流値が順潮流状態であると判断することができる。
次に、制御器302の動作について、図10を用いて説明する。図10は、実施の形態3における制御器302の動作説明に供するフローチャートである。図10のフローチャートにおける各部では、符号及び記号の表記を省略している。なお、図9の内部メモリ112には、力率値として“0.95”が書き込まれているとする。
制御器302は、前回の処理において、電力変換部101の運転力率を決定してから0.5秒経過したか否かを確認する(ステップS201)。なお、0.5秒の意味については、実施の形態1と同様である。
運転力率の決定から0.5秒経過していない場合(ステップS201,No)、ステップS201の処理を繰り返す。一方、運転力率の決定から0.5秒経過している場合(ステップS201,Yes)、ステップS202に進む。
力率調整器311は、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1、及び第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2を取得すると共に、内部メモリ112に書き込まれている力率値を読み出す(ステップS202)。
力率調整器311は、第一の電圧検出器303より取得した電圧値V1と、第二の電圧検出器304より取得した電圧値V2と基づいて、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判定する(ステップS203)。
系統12への電流が逆潮流状態である場合(ステップS203,Yes)、力率調整器311は、電力変換部101の運転力率を0.95とし(ステップS204)、ステップS206に進む。
一方、系統12への電流が逆潮流状態ではない、即ち順潮流状態である場合(ステップS203,No)、力率調整器311は、電力変換部101の運転力率を1とし(ステップS205)、ステップS206に進む。
電流制御器110は、力率調整器311が決定した運転力率となるように電力変換部101へ電流指令値Ic3を出力する(ステップS206)。
以上説明したように、実施の形態3によれば、実施の形態1と同等の制御を、電流検出器を用いずに2つの電圧検出器を用いて実施する構成とした。これにより、実施の形態1と同等の機能を有する電力変換装置をより安価に構成することが可能になる。
実施の形態4.
実施の形態1では、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて電力変換部101の運転力率を決定していた。即ち、実施の形態1では、受電点の電流のみを用いる手法であり、受電点aの電圧及び電力変換部101の出力点bの電圧は不明であった。
実施の形態1では、第一の電流検出器103が検出した電流値I1によって系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて電力変換部101の運転力率を決定していた。即ち、実施の形態1では、受電点の電流のみを用いる手法であり、受電点aの電圧及び電力変換部101の出力点bの電圧は不明であった。
また、実施の形態3では、受電点aの電圧値V1と、電力変換部101の出力点bの電圧値V2とによって系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて電力変換部101の運転力率を決定していた。即ち、実施の形態3では、実施の形態1とは逆に、受電点aの電圧及び電力変換部101の出力点bの電圧を用いる手法であり、受電点の電流は不明であった。
従って、実施の形態1の構成の場合、第一の電流検出器103が故障した場合には、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを正しく判断することは困難であった。また、実施の形態3の構成の場合、第一の電圧検出器303及び第二の電圧検出器304のうちの少なくとも一つが故障した場合には、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを正しく判断することは困難であった。
そこで、実施の形態4は、実施の形態1及び実施の形態3による双方の特徴を活用しつつ、信頼性をより高めたシステム構成としたものである。図11は、実施の形態4に係る電力変換装置400を含む電力変換システム4の構成を示すブロック図である。図11に示す実施の形態4に係る電力変換装置400では、図8に示す実施の形態3に係る電力変換装置300の構成における制御器302が制御器402に置き換えられている。また、図11に示す実施の形態4における電力変換システム4では、図8に示す実施の形態3における電力変換システム3の構成において、電力変換部101と系統12とを接続する電力ライン16に第一の電流検出器103が追加され、制御器402の情報を表示する表示部403が追加されている。なお、その他の構成については、図8の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一符号を付し、重複する説明は割愛する。
第一の電流検出器103は、系統12から電力変換部101に流れる電流、又は電力変換部101から系統12へ流れる電流を検出し、検出した電流値I1を制御器402へ出力する。第一の電圧検出器303は、受電点aの電圧を検出し、検出した電圧値V1を制御器402へ出力する。第二の電圧検出器304は、出力点bの電圧を検出し、検出した電圧値V2を電力変換部101が出力する電圧の検出値として、制御器402へ出力する。
制御器402は、第一の電流検出器103から出力された電流値I1と、第二の電流検出器104から出力された電流値I2と、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1と、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2とを入力信号として電流指令値Ic4を演算する。制御器402は、演算した電流指令値Ic4を電力変換部101へ出力する。
次に、実施の形態4における制御器402及び表示部403の動作について説明する。図12は、実施の形態4における制御器402の構成を示すブロック図である。制御器402は、図11に示すように、電流制御器110と、力率調整器411と、内部メモリ112とを備える。なお、電流制御器110及び内部メモリ112は、同一の符号を付して示すように、実施の形態3と同等の構成部である。このため、ここでは、電流制御器110及び内部メモリ112に関する説明は割愛し、実施の形態3とは異なる力率調整器411について説明する。
力率調整器411は、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1と、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2とを比較し、電圧値V1と電圧値V2との間の大小関係を明らかにする。なお、大小関係を表す式は、前述した(1)、(2)式の通りである。以下に、(1)、(2)式を再掲する。
V2≧V1 …(1)(再掲)
V1>V2 …(2)(再掲)
V1>V2 …(2)(再掲)
また、力率調整器411は、第一の電流検出器103が検出した電流値I1に基づいて、電力ライン16に流れる電流が、系統12側から流入する電流であるのか、系統12側へ流出する電流であるのかを判定する。なお、説明の便宜上、系統12側から電力変換部101に流入する方向を正と定義する。この定義により、電力ライン16に流れる電流が系統12側から流入する電流である場合、以下の(3)式で表すことができる。
I1>0 …(3)
また、電力ライン16に流れる電流が系統12側へ流出する電流である場合、以下の(4)式で表すことができる。
I1≦0 …(4)
なお、上式では、(4)式に等号を含めているが、(3)式に等号を含めてもよい。
図13は、実施の形態4における力率調整器411の動作説明に供する図である。図13では、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1と、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2との間の大小関係と、第一の電流検出器103が検出した電流値I1の符号との組み合わせに基づいて、ケース1からケース4までの4つのケースが示されている。
<ケース1>
ケース1は、上記(2)式と、(3)式とが成立する場合である。本ケースは、受電点aの電圧値V1が出力点bの電圧値V2よりも大きく、また、電流値I1の符号は正である。従って、電圧値による判定結果と電流値による判定結果とは一致し、力率調整器411は、系統12への電流は順調流状態であると判断する。
ケース1は、上記(2)式と、(3)式とが成立する場合である。本ケースは、受電点aの電圧値V1が出力点bの電圧値V2よりも大きく、また、電流値I1の符号は正である。従って、電圧値による判定結果と電流値による判定結果とは一致し、力率調整器411は、系統12への電流は順調流状態であると判断する。
<ケース2>
ケース2は、上記(2)式と、(4)式とが成立する場合である。本ケースは、受電点aの電圧値V1が出力点bの電圧値V2よりも大きい一方で、電流値I1の符号は負又は零である。即ち、出力点bよりも受電点aの電圧が高いが、電流は系統12側へ流出していることとなり、一般的には想定されないケースである。このため、本ケースは、正常状態と判断できないため、負荷の電圧上昇を抑制する目的で、系統12への電流は逆潮流状態であると判断する。また、本ケースは、電圧検出器又は電流検出器の何れかに異常があると考えられるため、制御器402から表示部403へエラー信号を出力し、表示部403は、エラーメッセージを表示する。
ケース2は、上記(2)式と、(4)式とが成立する場合である。本ケースは、受電点aの電圧値V1が出力点bの電圧値V2よりも大きい一方で、電流値I1の符号は負又は零である。即ち、出力点bよりも受電点aの電圧が高いが、電流は系統12側へ流出していることとなり、一般的には想定されないケースである。このため、本ケースは、正常状態と判断できないため、負荷の電圧上昇を抑制する目的で、系統12への電流は逆潮流状態であると判断する。また、本ケースは、電圧検出器又は電流検出器の何れかに異常があると考えられるため、制御器402から表示部403へエラー信号を出力し、表示部403は、エラーメッセージを表示する。
<ケース3>
ケース3は、上記(1)式と、(3)式とが成立する場合である。本ケースは、出力点bの電圧値V2が受電点aの電圧値V1以上であり、また、電流値I1の符号は正である。即ち、受電点aの電圧は出力点bの電圧よりも低いが、電流は系統12側から流入している状態である。この場合は、太陽電池11の発電電力が小さく、電力変換部101の出力端に接続される負荷13を太陽電池11の出力ではまかなえず、系統12からの電力も負荷13に供給されている。一般的に、この状態は、出力点bの電圧は受電点aの電圧より低くなるが、出力点bから負荷13の接続点cまでの配線が長い場合には、本ケースのような状態となる。本ケースでは、系統12の電圧上昇を抑えるため、力率を調整する必要がある。従って、本ケースでは、系統12の電圧が上昇することを避けるため、系統12への電流状態は逆潮流状態であると判断する。
ケース3は、上記(1)式と、(3)式とが成立する場合である。本ケースは、出力点bの電圧値V2が受電点aの電圧値V1以上であり、また、電流値I1の符号は正である。即ち、受電点aの電圧は出力点bの電圧よりも低いが、電流は系統12側から流入している状態である。この場合は、太陽電池11の発電電力が小さく、電力変換部101の出力端に接続される負荷13を太陽電池11の出力ではまかなえず、系統12からの電力も負荷13に供給されている。一般的に、この状態は、出力点bの電圧は受電点aの電圧より低くなるが、出力点bから負荷13の接続点cまでの配線が長い場合には、本ケースのような状態となる。本ケースでは、系統12の電圧上昇を抑えるため、力率を調整する必要がある。従って、本ケースでは、系統12の電圧が上昇することを避けるため、系統12への電流状態は逆潮流状態であると判断する。
<ケース4>
ケース4は、上記(1)式と、(4)式とが成立する場合である。本ケースは、出力点bの電圧値V2が受電点aの電圧値V1以上であり、また、電流値I1の符号は負又は零である。本ケースは、太陽電池11の発電電力が大きく、負荷13への電力供給を太陽電池11の発電電力で賄え、発電電力の余剰分が系統12へ流れている状態である。電圧値による判定結果と電流値による判定結果とは一致し、力率調整器411は、系統12への電流は逆調流状態であると判断する。
ケース4は、上記(1)式と、(4)式とが成立する場合である。本ケースは、出力点bの電圧値V2が受電点aの電圧値V1以上であり、また、電流値I1の符号は負又は零である。本ケースは、太陽電池11の発電電力が大きく、負荷13への電力供給を太陽電池11の発電電力で賄え、発電電力の余剰分が系統12へ流れている状態である。電圧値による判定結果と電流値による判定結果とは一致し、力率調整器411は、系統12への電流は逆調流状態であると判断する。
次に、制御器402の動作について、図14を用いて説明する。図14は、実施の形態4における制御器402の動作説明に供するフローチャートである。図14のフローチャートにおける各部では、符号及び記号の表記を省略している。なお、図14の内部メモリ112には、力率値として“0.95”が書き込まれているとする。
制御器402は、前回の処理において、電力変換部101の運転力率を決定してから0.5秒経過したか否かを確認する(ステップS301)。なお、0.5秒の意味については、実施の形態1と同様である。
運転力率の決定から0.5秒経過していない場合(ステップS301,No)、ステップS301の処理を繰り返す。一方、運転力率の決定から0.5秒経過している場合(ステップS301,Yes)、ステップS302に進む。
力率調整器411は、第一の電圧検出器303が検出した電圧値V1、第二の電圧検出器304が検出した電圧値V2、及び第一の電流検出器103が検出した電流値I1を取得すると共に、内部メモリ112に書き込まれている力率値を読み出す(ステップS302)。
力率調整器411は、第一の電圧検出器303より取得した電圧値V1と、第二の電圧検出器304より取得した電圧値V2、第一の電流検出器103より取得した電流値I1とに基づいて、系統12への電流が逆潮流状態であるか否かを判定する(ステップS303)。
系統12への電流が逆潮流状態である場合(ステップS303,Yes)、力率調整器411は、電力変換部101の運転力率を0.95とし(ステップS304)、ステップS306に進む。
一方、系統12への電流が逆潮流状態ではない、即ち順潮流状態である場合(ステップS303,No)、力率調整器411は、電力変換部101の運転力率を1とし(ステップS305)、ステップS306に進む。
電流制御器110は、力率調整器411が決定した運転力率となるように電力変換部101へ電流指令値Ic4を出力する(ステップS306)。
以上説明したように、実施の形態4に係る電力変換装置は、実施の形態1による機能と、実施の形態3による機能とを兼ね備えた装置構成としたものである。これにより、双方の機能を補完しつつ、信頼性をより高めた装置を構成することが可能になる。
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1,2,3,4 電力変換システム、11 太陽電池、12 系統、13 負荷、14 蓄電池、16 電力ライン、100,200,300,400 電力変換装置、101 電力変換部、102,202,302,402 制御器、103 第一の電流検出器、104 第二の電流検出器、110 電流制御器、111,211,311 力率調整器、112 内部メモリ、303 第一の電圧検出器、304 第二の電圧検出器、403 表示部、411 力率調整器。
Claims (23)
- 電力系統に連系して動作する電力変換装置であって、
分散電源から出力される直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記電力変換部と前記電力系統との間の受電点における潮流状態に基づいて前記電力変換部の運転力率を制御する制御器と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記受電点における電流値である第一の電流値を検出する第一の電流検出器を備え、
前記制御器は、前記第一の電流値を用いて、前記受電点における潮流状態を判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換部の運転力率は1から0.8まで可変できることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記制御器は、前記第一の電流値を用いて、前記電力系統への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、
前記電力系統への電流が順潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1とし、
前記電力系統への電流が逆潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1未満の値に変更する
ことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記第一の電流値には平均化処理が施されることを特徴とする請求項2から4の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記分散電源の発電電力によって充電される蓄電池に流れる電流を検出する第二の電流検出器を備え、
前記制御器は、前記第二の電流検出器により検出された電流値である第二の電流値に基づいて前記蓄電池が充電状態であるか又は放電状態であるかを判定し、
前記電力系統への電流が順潮流状態であり、且つ、前記蓄電池が充電中である場合、前記電力変換部の運転力率を1とし、
前記電力系統への電流が逆潮流状態であり、又は、前記蓄電池が放電中である場合、前記電力変換部の運転力率を1未満の値とする
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の電力変換装置。 - 前記蓄電池は、電気自動車の蓄電池又は定置型の蓄電池であることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
- 前記第二の電流値には平均化処理が施されることを特徴とする請求項6又は7に記載の電力変換装置。
- 前記制御器は、前記電力系統への電流が逆潮流状態である場合、前記電力変換部の運転力率を0.95とすることを特徴とする請求項4から8の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記制御器は、前記電力変換部の運転力率を変化させる場合には、予め設定された時間以内に前記運転力率を変化させることを特徴とする請求項9に記載の電力変換装置。
- 前記第一の電流値が前記受電点から前記電力系統側へ流出する状態から前記電力系統側から前記受電点に流入する状態へと変化した場合の前記設定された時間は、前記第一の電流値が前記電力系統側から前記受電点に流入する状態から前記受電点から前記電力系統側へ流出する状態へと変化した場合の前記設定された時間よりも長いことを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。
- 前記運転力率を1未満の値から1に変更するまでの前記設定された時間は、前記運転力率を1から1未満の値に変更するまでの時間よりも長いことを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。
- 前記受電点における第一の電圧値を検出する第一の電圧検出器と、
前記電力変換部の出力電圧である第二の電圧値を検出する第二の電圧検出器と、
を備え、
前記制御器は、前記第一の電圧値及び前記第二の電圧値を用いて、前記受電点における潮流状態を判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換部の運転力率は1から0.8まで可変できることを特徴とする請求項13に記載の電力変換装置。
- 前記制御器は、前記第一の電圧値及び前記第二の電圧値を用いて、前記電力系統への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、
前記電力系統への電流が順潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1とし、
前記電力系統への電流が逆潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1未満の値に変更する
ことを特徴とする請求項14に記載の電力変換装置。 - 前記制御器は、前記電力系統への電流が逆潮流状態である場合、前記電力変換部の運転力率を0.95とすることを特徴とする請求項15に記載の電力変換装置。
- 前記制御器は、前記電力変換部の運転力率を変化させる場合には、予め設定された時間以内に前記運転力率を変化させることを特徴とする請求項16に記載の電力変換装置。
- 前記第二の電圧値が前記第一の電圧値以上の状態から前記第一の電圧値が前記第二の電圧値よりも大きい状態へと変化した場合の前記設定された時間は、前記第一の電圧値が前記第二の電圧値よりも大きい状態から前記第二の電圧値が前記第一の電圧値以上の状態へと変化した場合の前記設定された時間よりも長いことを特徴とする請求項17に記載の電力変換装置。
- 前記受電点における第一の電圧値を検出する第一の電圧検出器と、
前記電力変換部の出力電圧である第二の電圧値を検出する第二の電圧検出器と、
前記受電点における第一の電流値を検出する第一の電流検出器を備え、
前記制御器は、前記第一の電圧値、前記第二の電圧値及び前記第一の電流値を用いて、前記受電点における潮流状態を判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御器は、前記第一の電圧値、前記第二の電圧値及び前記第一の電流値を用いて、前記電力系統への電流が逆潮流状態であるか否かを判断し、
前記電力系統への電流が順潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1とし、
前記電力系統への電流が逆潮流状態である場合には、前記電力変換部の運転力率を1未満の値に変更する
ことを特徴とする請求項19に記載の電力変換装置。 - 前記第一の電流検出器に流れる電流が前記電力系統側へ流出する電流であり、且つ、前記第一の電圧値が前記第二の電圧値よりも大きい場合、
前記制御器は、前記電力系統への電流が逆潮流状態であると判断すると共に、前記第一の電圧検出器、前記第二の電圧検出器及び前記第一の電流検出器のうちの少なくとも一つが異常であると判断する
ことを特徴とする請求項19又は20に記載の電力変換装置。 - 前記第一の電流検出器に流れる電流が前記電力系統側から流入する電流であり、且つ、前記第二の電圧値が前記第一の電圧値以上である場合、
前記制御器は、前記受電点の電圧上昇を抑えるために前記電力系統への電流が逆潮流状態であると判断する
ことを特徴とする請求項19又は20に記載の電力変換装置。 - 前記分散電源は、太陽電池であることを特徴とする請求項1から22の何れか1項に記載の電力変換装置。
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