JP2967667B2 - 太陽光発電用インバータ装置 - Google Patents
太陽光発電用インバータ装置Info
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- JP2967667B2 JP2967667B2 JP5019943A JP1994393A JP2967667B2 JP 2967667 B2 JP2967667 B2 JP 2967667B2 JP 5019943 A JP5019943 A JP 5019943A JP 1994393 A JP1994393 A JP 1994393A JP 2967667 B2 JP2967667 B2 JP 2967667B2
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- inverters
- power
- solar cell
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は太陽電池の直流電力を
交流電力に変換し、交流電動機等を駆動する太陽光発電
用インバータ装置に関するものである。
交流電力に変換し、交流電動機等を駆動する太陽光発電
用インバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば特開昭５６−１３２１７４
号公報や特開昭５６−９１６３３号公報に示された、太
陽電池を電源とする従来のインバータ装置を示す回路図
である。図において、１ａ〜１ｆは太陽電池、２ａ〜２
ｆは逆流防止用のダイオード、３ａ〜３ｃは太陽電池１
ａ等からの直流電力を可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）
の交流電力に変換してそれぞれ交流電動機４ａ〜４ｃに
供給するインバータ、５ａ〜５ｃおよび６ａ〜６ｃは各
インバータ３ａ〜３ｃの入力電流および入力電圧（太陽
電池１の出力電圧）を検出するためのそれぞれ分流器お
よび分圧器、７ａ〜７ｃは太陽電池１の最大出力を得る
ようインバータ３を制御する最大電力制御回路（略して
ＰＭＡＸ回路）、８は太陽電池１ａ〜１ｆとインバータ
３ａ〜３ｃとの接続の切り換えを行う開閉器である。
号公報や特開昭５６−９１６３３号公報に示された、太
陽電池を電源とする従来のインバータ装置を示す回路図
である。図において、１ａ〜１ｆは太陽電池、２ａ〜２
ｆは逆流防止用のダイオード、３ａ〜３ｃは太陽電池１
ａ等からの直流電力を可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）
の交流電力に変換してそれぞれ交流電動機４ａ〜４ｃに
供給するインバータ、５ａ〜５ｃおよび６ａ〜６ｃは各
インバータ３ａ〜３ｃの入力電流および入力電圧（太陽
電池１の出力電圧）を検出するためのそれぞれ分流器お
よび分圧器、７ａ〜７ｃは太陽電池１の最大出力を得る
ようインバータ３を制御する最大電力制御回路（略して
ＰＭＡＸ回路）、８は太陽電池１ａ〜１ｆとインバータ
３ａ〜３ｃとの接続の切り換えを行う開閉器である。
【０００３】次に動作について説明する。先ず、太陽電
池出力の一般的特性について説明する。周知の通り、太
陽電池の出力電力は図５に示すように、日射強度に比例
して変化し、最適動作電圧ＶOPにおいて最大出力が得ら
れる。従って、日射強度が変化した場合でも太陽電池の
出力電圧がＶOPになるように太陽電池の負荷を制御すれ
ば、常に太陽電池は最大出力を得ることができる。一
方、交流負荷である交流電動機が例えばポンプまたはフ
ァン等の場合には、その流量または風量は回転数に比例
し、揚程または静圧は回転数の２乗に比例する。故に交
流電動機の軸動力は回転数即ち電源周波数の３乗に比例
する。
池出力の一般的特性について説明する。周知の通り、太
陽電池の出力電力は図５に示すように、日射強度に比例
して変化し、最適動作電圧ＶOPにおいて最大出力が得ら
れる。従って、日射強度が変化した場合でも太陽電池の
出力電圧がＶOPになるように太陽電池の負荷を制御すれ
ば、常に太陽電池は最大出力を得ることができる。一
方、交流負荷である交流電動機が例えばポンプまたはフ
ァン等の場合には、その流量または風量は回転数に比例
し、揚程または静圧は回転数の２乗に比例する。故に交
流電動機の軸動力は回転数即ち電源周波数の３乗に比例
する。
【０００４】従って、ＶＶＶＦインバータ３の出力周波
数を制御することによって交流電動機４の所要電力を制
御することができる。なお、周波数制御に伴う交流電動
機４の過熱を回避するため、周波数Ｆに比例して交流出
力電圧Ｖも同時に制御し、Ｖ／Ｆ＝一定の制御が一般に
行われる。以上のことから、日射強度が変化した場合で
も太陽電池１の出力電圧がＶOPになるようにＶＶＶＦイ
ンバータ３の出力周波数を制御すれば常に太陽電池１の
最大出力点において交流電動機４を駆動することができ
る。
数を制御することによって交流電動機４の所要電力を制
御することができる。なお、周波数制御に伴う交流電動
機４の過熱を回避するため、周波数Ｆに比例して交流出
力電圧Ｖも同時に制御し、Ｖ／Ｆ＝一定の制御が一般に
行われる。以上のことから、日射強度が変化した場合で
も太陽電池１の出力電圧がＶOPになるようにＶＶＶＦイ
ンバータ３の出力周波数を制御すれば常に太陽電池１の
最大出力点において交流電動機４を駆動することができ
る。
【０００５】次に、このインバータ３の出力周波数を制
御するＰＭＡＸ回路７の動作について説明するが、ここ
では例えば太陽電池１ａを電源としてインバータ３ａが
交流電動機４ａを駆動する場合を想定して説明し、開閉
器８の切り換え動作については後述する。
御するＰＭＡＸ回路７の動作について説明するが、ここ
では例えば太陽電池１ａを電源としてインバータ３ａが
交流電動機４ａを駆動する場合を想定して説明し、開閉
器８の切り換え動作については後述する。
【０００６】ＰＭＡＸ回路７ａは、分圧器６ａで太陽電
池１ａの出力電圧ＶD1を検出し、予め内部に設定した動
作電圧設定値ＶDrefとの比較によってインバータ３ａの
周波数指令値Ｆref1を制御する。更に、太陽電池電流Ｉ
S1を分流器５ａで検出し、その内部で太陽電池出力電圧
ＶD1とから太陽電池出力電力ＰS1＝ＶD1×ＩS1を計算す
る。サンプリング周期毎の電圧ＶD1の変化量ΔＶD1と電
力ＰS1の変化量ΔＰS1とから図６のいずれかのモードを
選択し周波数指令値Ｆ ref1 をΔＦrefだけ増加または減
少することによって常に太陽電池の最大出力点に向かう
ように制御する。
池１ａの出力電圧ＶD1を検出し、予め内部に設定した動
作電圧設定値ＶDrefとの比較によってインバータ３ａの
周波数指令値Ｆref1を制御する。更に、太陽電池電流Ｉ
S1を分流器５ａで検出し、その内部で太陽電池出力電圧
ＶD1とから太陽電池出力電力ＰS1＝ＶD1×ＩS1を計算す
る。サンプリング周期毎の電圧ＶD1の変化量ΔＶD1と電
力ＰS1の変化量ΔＰS1とから図６のいずれかのモードを
選択し周波数指令値Ｆ ref1 をΔＦrefだけ増加または減
少することによって常に太陽電池の最大出力点に向かう
ように制御する。
【０００７】なお、太陽電池１ａの温度が変化するとそ
れに伴って最適動作電圧ＶOPも変化する（温度高→ＶOP
低）が、上記で説明した変化量ΔＶD1，ΔＰS1をもとに
した制御方式を採用することにより、温度による影響も
吸収することができる。
れに伴って最適動作電圧ＶOPも変化する（温度高→ＶOP
低）が、上記で説明した変化量ΔＶD1，ΔＰS1をもとに
した制御方式を採用することにより、温度による影響も
吸収することができる。
【０００８】ところで、交流電動機４の負荷が例えばポ
ンプやファン等の場合には、図７に示すように、その流
量または風量が零でも一定の軸動力を必要とする。従っ
て、今、図４に示す太陽電池１ａ〜１ｆによりすべての
交流電動機４ａ〜４ｃを運転している場合を想定する
と、日射強度が弱く太陽電池の出力電力があるレベル以
下になると、交流電動機４ａ〜４ｃのすべての負荷の出
力流量または風量が零またはそれに近い値に低下し、太
陽電池の利用率が極端に悪化することが考えられる。
ンプやファン等の場合には、図７に示すように、その流
量または風量が零でも一定の軸動力を必要とする。従っ
て、今、図４に示す太陽電池１ａ〜１ｆによりすべての
交流電動機４ａ〜４ｃを運転している場合を想定する
と、日射強度が弱く太陽電池の出力電力があるレベル以
下になると、交流電動機４ａ〜４ｃのすべての負荷の出
力流量または風量が零またはそれに近い値に低下し、太
陽電池の利用率が極端に悪化することが考えられる。
【０００９】図４の開閉器８はこの問題を解決するため
採用されたもので、以下その動作について説明する。先
ず、開閉器８を採用する前提として、図４に示すよう
に、太陽電池を例えば１ａ〜１ｆの複数台からなる回路
に分割し、太陽電池の総量ＱS（１ａ〜１ｆの総容量）
より単機容量ｑが小さい交流電動機４ａ〜４ｃおよびイ
ンバータ３ａ〜３ｃを複数Ｎ＝３台設置（ＱS≒ｑ×
Ｎ）して、開閉器８（ＭＣ１１〜ＭＣ３６）を介して接
続する。
採用されたもので、以下その動作について説明する。先
ず、開閉器８を採用する前提として、図４に示すよう
に、太陽電池を例えば１ａ〜１ｆの複数台からなる回路
に分割し、太陽電池の総量ＱS（１ａ〜１ｆの総容量）
より単機容量ｑが小さい交流電動機４ａ〜４ｃおよびイ
ンバータ３ａ〜３ｃを複数Ｎ＝３台設置（ＱS≒ｑ×
Ｎ）して、開閉器８（ＭＣ１１〜ＭＣ３６）を介して接
続する。
【００１０】そして、今、太陽電池１ａ〜１ｆの総出力
電力ＰSがＰS≦ｑの場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ
１２，ＭＣ１３，ＭＣ１４，ＭＣ１５，ＭＣ１６を閉
（他は全て開）とし、インバータ３ａに太陽電池１ａ〜
１ｆの出力を集中接続する。次に、ｑ＜ＰS≦２×ｑの
場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３，Ｍ
Ｃ２４，ＭＣ２５，ＭＣ２６を閉（他は全て開）とし、
インバータ３ａに太陽電池１ａ〜１ｃを、インバータ３
ｂに太陽電池１ｄ〜１ｆを接続する。更に、ＰS＞２×
ｑの場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ２
３，ＭＣ２４，ＭＣ３５，ＭＣ３６を閉（他は全て開）
とし、インバータ３ａに太陽電池１ａ，１ｂを、インバ
ータ３ｂに太陽電池１ｃ，１ｄを、インバータ３ｃに太
陽電池１ｅ，１ｆを接続する。
電力ＰSがＰS≦ｑの場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ
１２，ＭＣ１３，ＭＣ１４，ＭＣ１５，ＭＣ１６を閉
（他は全て開）とし、インバータ３ａに太陽電池１ａ〜
１ｆの出力を集中接続する。次に、ｑ＜ＰS≦２×ｑの
場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３，Ｍ
Ｃ２４，ＭＣ２５，ＭＣ２６を閉（他は全て開）とし、
インバータ３ａに太陽電池１ａ〜１ｃを、インバータ３
ｂに太陽電池１ｄ〜１ｆを接続する。更に、ＰS＞２×
ｑの場合には開閉器８のＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ２
３，ＭＣ２４，ＭＣ３５，ＭＣ３６を閉（他は全て開）
とし、インバータ３ａに太陽電池１ａ，１ｂを、インバ
ータ３ｂに太陽電池１ｃ，１ｄを、インバータ３ｃに太
陽電池１ｅ，１ｆを接続する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】日射強度、即ち太陽電
池の出力電力に応じて開閉器８を例えば上記のように制
御すれば、日射強度の比較的低いレベルまで負荷の流量
または風量を確保でき（容量に比例して流量または風量
零における軸動力が減少するため）、太陽電池利用率を
向上することができるが、開閉器８を設備する分、装置
が複雑となるので、コスト高になるとともに、信頼性も
低下するという問題点があった。
池の出力電力に応じて開閉器８を例えば上記のように制
御すれば、日射強度の比較的低いレベルまで負荷の流量
または風量を確保でき（容量に比例して流量または風量
零における軸動力が減少するため）、太陽電池利用率を
向上することができるが、開閉器８を設備する分、装置
が複雑となるので、コスト高になるとともに、信頼性も
低下するという問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、太陽電池の利用率を向上するこ
とができると共に、低コストで高信頼度の太陽光発電用
インバータ装置を提供することを目的とする。
ためになされたもので、太陽電池の利用率を向上するこ
とができると共に、低コストで高信頼度の太陽光発電用
インバータ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る太陽光発電用インバータ装置は、各インバータの入力
端を互いに並列に接続するとともに、上記インバータの
入力電圧と各インバータの入力電流和との情報をもとに
上記各インバータの出力を一括制御するようにしたもの
である。
る太陽光発電用インバータ装置は、各インバータの入力
端を互いに並列に接続するとともに、上記インバータの
入力電圧と各インバータの入力電流和との情報をもとに
上記各インバータの出力を一括制御するようにしたもの
である。
【００１４】また、請求項２に係る太陽光発電用インバ
ータ装置は、各インバータの入力端を互いに並列に接続
するとともに、上記各インバータの入力電流和または入
力電力和のレベルに応じて上記インバータの運転台数を
制御するようにしたものである。
ータ装置は、各インバータの入力端を互いに並列に接続
するとともに、上記各インバータの入力電流和または入
力電力和のレベルに応じて上記インバータの運転台数を
制御するようにしたものである。
【００１５】更に、請求項３に係る太陽光発電用インバ
ータ装置は、各インバータの分担電力比率を設定し、こ
れら分担電力比率に合致するよう上記各インバータの出
力指令を個々に補正する電力分担制御回路を備えたもの
である。
ータ装置は、各インバータの分担電力比率を設定し、こ
れら分担電力比率に合致するよう上記各インバータの出
力指令を個々に補正する電力分担制御回路を備えたもの
である。
【００１６】
【作用】この発明に係る太陽光発電用インバータ装置に
おいては、インバータの入力電圧と各インバータの入力
電流和との情報をもとに、太陽電池の最大出力が得られ
るよう各インバータの出力を一括制御する。また、イン
バータの入力和、従って太陽電池の出力に応じてインバ
ータの運転台数を制御して太陽電池の利用率を向上させ
る。更に、電力分担制御回路は、各インバータの出力が
予め設定した分担比率となるよう制御するので、負荷の
要求に応じた効率的な運用が可能となる。
おいては、インバータの入力電圧と各インバータの入力
電流和との情報をもとに、太陽電池の最大出力が得られ
るよう各インバータの出力を一括制御する。また、イン
バータの入力和、従って太陽電池の出力に応じてインバ
ータの運転台数を制御して太陽電池の利用率を向上させ
る。更に、電力分担制御回路は、各インバータの出力が
予め設定した分担比率となるよう制御するので、負荷の
要求に応じた効率的な運用が可能となる。
【００１７】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、３ａ〜３ｃはそれぞれ交流電動機
４ａ〜４ｃを駆動するＶＶＶＦインバータで、各インバ
ータ３ａ〜３ｃまたは各交流電動機４ａ〜４ｃの単機容
量ｑが太陽電池１ａ〜１ｃの総容量ＱSに対してＱS≒ｑ
×Ｎ（Ｎ：設置台数で、ここではＮ＝３）になるように
設置し、同図のように直流側を並列に接続する。
する。図１において、３ａ〜３ｃはそれぞれ交流電動機
４ａ〜４ｃを駆動するＶＶＶＦインバータで、各インバ
ータ３ａ〜３ｃまたは各交流電動機４ａ〜４ｃの単機容
量ｑが太陽電池１ａ〜１ｃの総容量ＱSに対してＱS≒ｑ
×Ｎ（Ｎ：設置台数で、ここではＮ＝３）になるように
設置し、同図のように直流側を並列に接続する。
【００１８】７は各インバータ３ａ〜３ｃに共通に設け
られたＰＭＡＸ回路であり、直流母線電圧ＶDを分圧器
６で検出してＰＭＡＸ回路７に入力する。また、各イン
バータ３ａ〜３ｃの入力電流ＩS1〜ＩS3を分流器５ａ〜
５ｃで検出し、加算回路９で合計入力電流ＩS（＝ＩS1
＋Ｉ S2 ＋ＩS3）を求め、ＰＭＡＸ回路７に入力する。１
０はＩSレベルに応じてインバータ３の運転台数を制御
する起動・停止回路である。
られたＰＭＡＸ回路であり、直流母線電圧ＶDを分圧器
６で検出してＰＭＡＸ回路７に入力する。また、各イン
バータ３ａ〜３ｃの入力電流ＩS1〜ＩS3を分流器５ａ〜
５ｃで検出し、加算回路９で合計入力電流ＩS（＝ＩS1
＋Ｉ S2 ＋ＩS3）を求め、ＰＭＡＸ回路７に入力する。１
０はＩSレベルに応じてインバータ３の運転台数を制御
する起動・停止回路である。
【００１９】次に動作について説明する。図１の実施例
では、ＰＭＡＸ回路７が各インバータ３ａ〜３ｃに対し
て共通の周波数指令値Ｆrefを送出して一括制御を行
う。即ち、ＰＭＡＸ回路７は太陽電池１ａ〜１ｃの出力
電圧ＶDと予め内部に設定した動作電圧設定値ＶDrefと
の比較によって、インバータ３ａ〜３ｃの周波数指令値
Ｆrefを制御する。また、インバータ３ａ〜３ｃの合計
入力電流ＩS（＝太陽電池１ａ〜１ｃの合計出力電流）
と電圧ＶDとから太陽電池の合計出力電力ＰS＝ＶD×ＩS
を計算し、サンプリング周期毎の電圧ＶDの変化量ΔＶD
と電力ＰSの変化量ΔＰSとから図６に準じて周波数指令
値ＦrefをΔＦrefだけ増加または減少して常に太陽電池
の最大出力点に向かうように制御する。
では、ＰＭＡＸ回路７が各インバータ３ａ〜３ｃに対し
て共通の周波数指令値Ｆrefを送出して一括制御を行
う。即ち、ＰＭＡＸ回路７は太陽電池１ａ〜１ｃの出力
電圧ＶDと予め内部に設定した動作電圧設定値ＶDrefと
の比較によって、インバータ３ａ〜３ｃの周波数指令値
Ｆrefを制御する。また、インバータ３ａ〜３ｃの合計
入力電流ＩS（＝太陽電池１ａ〜１ｃの合計出力電流）
と電圧ＶDとから太陽電池の合計出力電力ＰS＝ＶD×ＩS
を計算し、サンプリング周期毎の電圧ＶDの変化量ΔＶD
と電力ＰSの変化量ΔＰSとから図６に準じて周波数指令
値ＦrefをΔＦrefだけ増加または減少して常に太陽電池
の最大出力点に向かうように制御する。
【００２０】次に、起動・停止回路１０によりインバー
タの運転台数を制御する場合の動作を図２のフローチャ
ートを参照して説明する。先ず、後述する運転フラグＦ
１〜Ｆ３を零に初期化した（Ｓ１）後、電圧ＶDが規定
値ＳＶ以上となると（Ｓ２でＹＥＳ）、フラグＦ１を１
にして（Ｓ３）、Ｎｏ．１インバータ３ａを起動する
（Ｓ４）。そして、日射強度、即ち太陽電池の合計出力
電流ＩSが増加し、規定値Ｈ１＝ｑ１／ＶD（ｑ１：イン
バータ３ａの定格容量）以上となった場合は（Ｓ５でＹ
ＥＳ）、フラグＦ２を１にして（Ｓ６）、Ｎｏ．２イン
バータ３ｂを追加起動する（Ｓ７）。更に電流ＩSが増
加し、規定値Ｈ２＝（ｑ１＋ｑ２）／ＶD（ｑ２：イン
バータ３ｂの定格容量）以上となった場合は（Ｓ８でＹ
ＥＳ）、フラグＦ３を１にして（Ｓ９）、Ｎｏ．３イン
バータ３ｃを起動する（Ｓ１０）。
タの運転台数を制御する場合の動作を図２のフローチャ
ートを参照して説明する。先ず、後述する運転フラグＦ
１〜Ｆ３を零に初期化した（Ｓ１）後、電圧ＶDが規定
値ＳＶ以上となると（Ｓ２でＹＥＳ）、フラグＦ１を１
にして（Ｓ３）、Ｎｏ．１インバータ３ａを起動する
（Ｓ４）。そして、日射強度、即ち太陽電池の合計出力
電流ＩSが増加し、規定値Ｈ１＝ｑ１／ＶD（ｑ１：イン
バータ３ａの定格容量）以上となった場合は（Ｓ５でＹ
ＥＳ）、フラグＦ２を１にして（Ｓ６）、Ｎｏ．２イン
バータ３ｂを追加起動する（Ｓ７）。更に電流ＩSが増
加し、規定値Ｈ２＝（ｑ１＋ｑ２）／ＶD（ｑ２：イン
バータ３ｂの定格容量）以上となった場合は（Ｓ８でＹ
ＥＳ）、フラグＦ３を１にして（Ｓ９）、Ｎｏ．３イン
バータ３ｃを起動する（Ｓ１０）。
【００２１】逆に、電流ＩSが減少し、規定値Ｈ２−Δ
Ｈ（ΔＨ：規定量）以下となった場合は（Ｓ１９でＹＥ
Ｓ）、フラグＦ３を零に戻し（Ｓ２０）、Ｔ秒経過後
（Ｓ２１）にインバータ３ｃを停止する（Ｓ２２）。更
に、電流ＩSが減少し、規定値Ｈ１−ΔＨ以下となった
場合は（Ｓ１５でＹＥＳ）、フラグＦ２を零に戻し（Ｓ
１６）、Ｔ秒経過後（Ｓ１７）にインバータ３ｂを停止
する（Ｓ１８）。更に、電流ＩSが減少し、交流電動機
４ａの負荷の流量または風量が確保できないレベルＨＯ
以下となった場合は（Ｓ１１でＹＥＳ）、フラグＦ１を
零に戻し（Ｓ１２）、Ｔ秒経過後（Ｓ１３）にインバー
タ３ａも停止する（Ｓ１４）。なお、図２のＳ２３〜Ｓ
２６のステップは後述する実施例２において説明する。
Ｈ（ΔＨ：規定量）以下となった場合は（Ｓ１９でＹＥ
Ｓ）、フラグＦ３を零に戻し（Ｓ２０）、Ｔ秒経過後
（Ｓ２１）にインバータ３ｃを停止する（Ｓ２２）。更
に、電流ＩSが減少し、規定値Ｈ１−ΔＨ以下となった
場合は（Ｓ１５でＹＥＳ）、フラグＦ２を零に戻し（Ｓ
１６）、Ｔ秒経過後（Ｓ１７）にインバータ３ｂを停止
する（Ｓ１８）。更に、電流ＩSが減少し、交流電動機
４ａの負荷の流量または風量が確保できないレベルＨＯ
以下となった場合は（Ｓ１１でＹＥＳ）、フラグＦ１を
零に戻し（Ｓ１２）、Ｔ秒経過後（Ｓ１３）にインバー
タ３ａも停止する（Ｓ１４）。なお、図２のＳ２３〜Ｓ
２６のステップは後述する実施例２において説明する。
【００２２】以上のように、起動・停止回路１０によ
り、日射強度、即ち太陽電池の出力に応じてインバータ
３の運転台数を制御することができ、太陽電池の利用率
が向上する。
り、日射強度、即ち太陽電池の出力に応じてインバータ
３の運転台数を制御することができ、太陽電池の利用率
が向上する。
【００２３】実施例２．なお、上記実施例ではインバー
タ３ａ〜３ｃおよび交流電動機４ａ〜４ｃの単機容量ｑ
が同一の場合について示したが、単機容量が各々に異な
ってもよく、交流電動機４ａ〜４ｃの負荷の種類が異な
ってもよい。この場合にはインバータ３ａ〜３ｃに共通
な周波数指令値Ｆref、即ち交流電動機４ａ〜４ｃの回
転数に対するそれぞれの所要電力特性が異なるため、単
機容量または負荷の種類に応じて電力ＰSに対する交流
電動機４ａ〜４ｃ、従ってインバータ３ａ〜３ｃの分担
電力を制御した方がより効果的である。
タ３ａ〜３ｃおよび交流電動機４ａ〜４ｃの単機容量ｑ
が同一の場合について示したが、単機容量が各々に異な
ってもよく、交流電動機４ａ〜４ｃの負荷の種類が異な
ってもよい。この場合にはインバータ３ａ〜３ｃに共通
な周波数指令値Ｆref、即ち交流電動機４ａ〜４ｃの回
転数に対するそれぞれの所要電力特性が異なるため、単
機容量または負荷の種類に応じて電力ＰSに対する交流
電動機４ａ〜４ｃ、従ってインバータ３ａ〜３ｃの分担
電力を制御した方がより効果的である。
【００２４】図３は、この発明の実施例２による太陽光
発電用インバータ装置を一部図示を省略して示す回路図
で、上記した分担電力制御を行う電力分担制御回路１１
を備えている。
発電用インバータ装置を一部図示を省略して示す回路図
で、上記した分担電力制御を行う電力分担制御回路１１
を備えている。
【００２５】次に、図２のフローチャートをも含めてそ
の制御動作について説明する。今、インバータ３ａ〜３
ｃの各単機容量ｑ１〜ｑ３に比例して電力を分担制御す
るものとする。また、図２のステップＳ１〜Ｓ２２で説
明した通り、運転フラグＦ１〜Ｆ３は、各インバータ３
が運転中は１に、停止中は０（零）にセットされる。
の制御動作について説明する。今、インバータ３ａ〜３
ｃの各単機容量ｑ１〜ｑ３に比例して電力を分担制御す
るものとする。また、図２のステップＳ１〜Ｓ２２で説
明した通り、運転フラグＦ１〜Ｆ３は、各インバータ３
が運転中は１に、停止中は０（零）にセットされる。
【００２６】次に、インバータ３ａ〜３ｃの運転総容量
ＱをＱ＝Ｆ１×ｑ１＋Ｆ２×ｑ２＋Ｆ３×ｑ３で計算し
（Ｓ２３）、総容量Ｑに対する各インバータ３ａ〜３ｃ
の分担電力比率ｇ１〜ｇ３をｇ１＝Ｆ１×ｑ１／Ｑ（Ｓ
２４）、ｇ２＝Ｆ２×ｑ２／Ｑ（Ｓ２５）、ｇ３＝Ｆ３
×ｑ３／Ｑ（Ｓ２６）で計算する。
ＱをＱ＝Ｆ１×ｑ１＋Ｆ２×ｑ２＋Ｆ３×ｑ３で計算し
（Ｓ２３）、総容量Ｑに対する各インバータ３ａ〜３ｃ
の分担電力比率ｇ１〜ｇ３をｇ１＝Ｆ１×ｑ１／Ｑ（Ｓ
２４）、ｇ２＝Ｆ２×ｑ２／Ｑ（Ｓ２５）、ｇ３＝Ｆ３
×ｑ３／Ｑ（Ｓ２６）で計算する。
【００２７】図３において、インバータ３ａ〜３ｃの合
計入力電流ＩSと上記の分担電力比率ｇ１〜ｇ３とか
ら、インバータ３ａ〜３ｃの基準入力電流ＩS1ref〜Ｉ
S3refをＩS1ref＝ＩS×ｇ１、ＩS2ref＝ＩS×ｇ２、Ｉ
S3ref＝ＩS×ｇ３で求め、インバータ３ａ〜３ｃの入力
電流ＩS1〜ＩS3との比較結果に基づきインバータ３ａ〜
３ｃ一括の周波数指令値Ｆrefを補正制御して、電流Ｉ
S1〜ＩS3がそれぞれ基準入力電流ＩS1ref〜ＩS3refに一
致する方向に各インバータ３ａ〜３ｃの周波数指令値Ｆ
ref1〜Ｆref3を制御する。
計入力電流ＩSと上記の分担電力比率ｇ１〜ｇ３とか
ら、インバータ３ａ〜３ｃの基準入力電流ＩS1ref〜Ｉ
S3refをＩS1ref＝ＩS×ｇ１、ＩS2ref＝ＩS×ｇ２、Ｉ
S3ref＝ＩS×ｇ３で求め、インバータ３ａ〜３ｃの入力
電流ＩS1〜ＩS3との比較結果に基づきインバータ３ａ〜
３ｃ一括の周波数指令値Ｆrefを補正制御して、電流Ｉ
S1〜ＩS3がそれぞれ基準入力電流ＩS1ref〜ＩS3refに一
致する方向に各インバータ３ａ〜３ｃの周波数指令値Ｆ
ref1〜Ｆref3を制御する。
【００２８】なお、図３に示す位置に時定数回路を設け
ると共に、図２に示すように、インバータ３ａ〜３ｃの
各々の停止時には、運転フラグＦ１〜Ｆ３を夫々０にセ
ットしたＴ秒後に停止する（Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ２１）
ようにすれば、インバータ３ａ〜３ｃの追加起動または
減少停止時の各インバータ３ａ〜３ｃの分担電力の急変
を緩和することができる。
ると共に、図２に示すように、インバータ３ａ〜３ｃの
各々の停止時には、運転フラグＦ１〜Ｆ３を夫々０にセ
ットしたＴ秒後に停止する（Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ２１）
ようにすれば、インバータ３ａ〜３ｃの追加起動または
減少停止時の各インバータ３ａ〜３ｃの分担電力の急変
を緩和することができる。
【００２９】実施例３．上記各実施例では最大電力制御
回路７によって常に太陽電池は最大出力電力点で運転さ
れ、この場合には電流ＩSが電力ＰSにほぼ比例すること
から、インバータ３ａ〜３ｃの運転台数制御および電力
分担制御を電流ＩSに基づいて制御するものとしたが、
電流ＩSと電圧ＶDとから電力ＰSを計算しこの電力ＰSに
基づいて制御するものとしてもよい。
回路７によって常に太陽電池は最大出力電力点で運転さ
れ、この場合には電流ＩSが電力ＰSにほぼ比例すること
から、インバータ３ａ〜３ｃの運転台数制御および電力
分担制御を電流ＩSに基づいて制御するものとしたが、
電流ＩSと電圧ＶDとから電力ＰSを計算しこの電力ＰSに
基づいて制御するものとしてもよい。
【００３０】実施例４．また、上記実施例では、インバ
ータ３ａ〜３ｃの単機容量ｑ１〜ｑ３に比例して分担電
力を制御するものとしたが、分担電力ｇ１〜ｇ３を外部
から可変設定できるものとしてもよく、負荷の流量また
は風量に応じて比率ｇ１〜ｇ３を制御するようにしても
よい。
ータ３ａ〜３ｃの単機容量ｑ１〜ｑ３に比例して分担電
力を制御するものとしたが、分担電力ｇ１〜ｇ３を外部
から可変設定できるものとしてもよく、負荷の流量また
は風量に応じて比率ｇ１〜ｇ３を制御するようにしても
よい。
【００３１】実施例５．また、上記各実施例では各イン
バータ３の周波数Ｆを変化させてその出力を制御するよ
うにしたが、この発明の適用上、インバータ３の出力制
御をこの方式に限る必要はない。また、複数のインバー
タ３の台数は上記実施例で示したものに限られないこと
は勿論、太陽電池１の台数も全く任意であることは当然
である。
バータ３の周波数Ｆを変化させてその出力を制御するよ
うにしたが、この発明の適用上、インバータ３の出力制
御をこの方式に限る必要はない。また、複数のインバー
タ３の台数は上記実施例で示したものに限られないこと
は勿論、太陽電池１の台数も全く任意であることは当然
である。
【００３２】
【発明の効果】この発明は以上のように、各インバータ
の入力端を並列に接続するとともに、その入力電圧と入
力電流和とを基に各インバータの出力を一括制御するよ
うにしたので、簡単な構成で太陽電池の最大電力が得ら
れる利用率の高い運転特性が得られる。
の入力端を並列に接続するとともに、その入力電圧と入
力電流和とを基に各インバータの出力を一括制御するよ
うにしたので、簡単な構成で太陽電池の最大電力が得ら
れる利用率の高い運転特性が得られる。
【００３３】また、インバータの入力和のレベルに応じ
てインバータの運転台数を制御するようにした場合は、
簡単で信頼性の高い構成で、しかも、特に日射強度の弱
い期間での太陽電池の利用率を向上させることができ
る。
てインバータの運転台数を制御するようにした場合は、
簡単で信頼性の高い構成で、しかも、特に日射強度の弱
い期間での太陽電池の利用率を向上させることができ
る。
【００３４】また、所定の電力分担制御回路を設けるこ
とにより、インバータ負荷の要求電力に応じたより効率
的な運用が可能となる。
とにより、インバータ負荷の要求電力に応じたより効率
的な運用が可能となる。
【図１】この発明の実施例１による太陽光発電用インバ
ータ装置を示す回路図である。
ータ装置を示す回路図である。
【図２】図１の装置の制御動作を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】この発明の実施例２による太陽光発電用インバ
ータ装置を示す回路図である。
ータ装置を示す回路図である。
【図４】従来の太陽光発電用インバータ装置を示す回路
図である。
図である。
【図５】太陽電池の電圧−電力特性を示す図である。
【図６】太陽電池の電圧−電力特性に基づくインバータ
の周波数制御モードの種別を表の形で示す図である。
の周波数制御モードの種別を表の形で示す図である。
【図７】インバータ負荷の流量または風量と軸動力との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１ａ〜１ｃ 太陽電池 ３ａ〜３ｃ インバータ ４ａ〜４ｃ 交流負荷としての交流電動機 ５ａ〜５ｃ 分流器 ６ 分圧器 ７ 最大電圧制御回路（ＰＭＡＸ回路） ９ 加算回路 １０ 起動・停止回路 １１ 電力分担制御回路 ＩS，ＩS1〜ＩS3 インバータ入力電流 ＶD インバータ入力電圧（太陽電池出力電圧） Ｆref，Ｆref1〜Ｆref3 周波数指令値
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換し複数の交流
負荷の各々に対応して設けられた複数のインバータ、お
よびこれらインバータに上記直流電力を供給する太陽電
池を備え、上記太陽電池の最大出力が得られるよう上記
各インバータの出力を制御する太陽光発電用インバータ
装置において、 上記各インバータの入力端を互いに並列に接続するとと
もに、上記インバータの入力電圧と各インバータの入力
電流和との情報をもとに上記各インバータの出力を一括
制御するようにしたことを特徴とする太陽光発電用イン
バータ装置。 - 【請求項２】 直流電力を交流電力に変換し複数の交流
負荷の各々に対応して設けられた複数のインバータ、お
よびこれらインバータに上記直流電力を供給する太陽電
池を備え、上記太陽電池の最大出力が得られるよう上記
各インバータの出力を制御する太陽光発電用インバータ
装置において、 上記各インバータの入力端を互いに並列に接続するとと
もに、上記各インバータの入力電流和または入力電力和
のレベルに応じて上記インバータの運転台数を制御する
ようにしたことを特徴とする太陽光発電用インバータ装
置。 - 【請求項３】 各インバータの分担電力比率を設定し、
これら分担電力比率に合致するよう上記各インバータの
出力指令を個々に補正する電力分担制御回路を備えたこ
とを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電用イ
ンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019943A JP2967667B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 太陽光発電用インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019943A JP2967667B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 太陽光発電用インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236220A JPH06236220A (ja) | 1994-08-23 |
| JP2967667B2 true JP2967667B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=12013295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5019943A Expired - Lifetime JP2967667B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 太陽光発電用インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967667B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010193693A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Sharp Corp | 発電システム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002044869A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP5302096B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-10-02 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 太陽光発電システム及び制御方法 |
| JP5601912B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2014-10-08 | 株式会社ダイヘン | 電力変換装置の制御装置、および、この制御装置を用いた系統連系インバータシステム |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5019943A patent/JP2967667B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010193693A (ja) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Sharp Corp | 発電システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06236220A (ja) | 1994-08-23 |
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