JP3011605B2 - Operation control method for photovoltaic power generator - Google Patents

Operation control method for photovoltaic power generator

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JP3011605B2
JP3011605B2 JP6068664A JP6866494A JP3011605B2 JP 3011605 B2 JP3011605 B2 JP 3011605B2 JP 6068664 A JP6068664 A JP 6068664A JP 6866494 A JP6866494 A JP 6866494A JP 3011605 B2 JP3011605 B2 JP 3011605B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池の動作点を最
大電力点に追従させる太陽光発電装置の運転制御方法に
関し、詳しくは日射量の急変に関係なく、商用電力系統
との安定した並列運転が可能な太陽光発電装置の運転制
御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the operation of a photovoltaic power generation system in which an operating point of a solar cell follows a maximum power point. The present invention relates to an operation control method of a photovoltaic power generation device capable of performing parallel operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽光発電装置に使用される太陽電池
は、太陽電池に入射する日射量をパラメータとした場
合、図5に示すような電圧−電流特性(破線)、電圧−
電力特性(実線)を持っている。図から分かるように、
日射量の増大に従って電力も電流も増大する傾向を示
し、図中P1、P2、P3は最大電力点を示し、Q1、Q
2、Q3は最大電力出力時の電圧、電流を与える点であ
る。
2. Description of the Related Art A solar cell used in a photovoltaic power generator has a voltage-current characteristic (broken line) as shown in FIG.
Has power characteristics (solid line). As you can see from the figure,
Both power and current tend to increase as the amount of solar radiation increases. In the figure, P1, P2, and P3 indicate maximum power points, and Q1, Q
2. Q3 is a point that gives the voltage and current at the time of maximum power output.

【0003】このような特性を有する太陽電池から最大
電力を効率よく取り出すための運転制御として、太陽電
池の動作点を最大電力点に追従させる最大電力点追尾方
法(PPT制御)、いわゆる山登り法が用いられてい
る。
As an operation control for efficiently extracting maximum power from a solar cell having such characteristics, a maximum power point tracking method (PPT control) for causing an operating point of the solar cell to follow the maximum power point, a so-called hill-climbing method. Used.

【0004】この方法は、太陽電池を相異なる2点で動
作させてその出力電力を比較しながら太陽電池の動作点
が最大出力点となるように制御する方法である。すなわ
ち、太陽電池の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値
を適当な周期で微小変化させて、その場合の太陽電池の
出力電力の増減を判定し、増加傾向であれば前回と同様
の変化方向に電圧指令値を変化(例えば増加)させ、減
少傾向であれば前回とは逆の方向に電圧指令値を変化
(例えば減少)させるという手順で、太陽電池の動作点
を段階的に最適動作点(最大電力点)に近づけるインバ
ータ制御が行われている。
In this method, a solar cell is operated at two different points, and the output power is compared to control the operating point of the solar cell to be the maximum output point. That is, the voltage command value that is the control target value of the operating voltage of the solar cell is minutely changed at an appropriate cycle, and the increase or decrease of the output power of the solar cell in that case is determined. The operating point of the solar cell is optimized stepwise by changing (for example, increasing) the voltage command value in the direction, and changing (for example, decreasing) the voltage command value in the direction opposite to the previous direction if it is decreasing. Point (maximum power point).

【0005】このようなPPT制御においては、図6に
示すように、電圧指令値の変化幅ΔV(変化量の絶対
値)を、太陽電池の動作点が最適動作点がPmaxから遠
い場合には大きくし、動作点が最適動作点Pmaxに近づ
くにつれて小さくすれば、インバータの起動時などにお
いて動作点を迅速に最適動作点Pmaxに近づけることが
できるとともに、動作点が最適動作点Pmaxの近辺であ
るときの出力電力の変動を抑えることができる。つま
り、運転開始から定常運転への移行の所要時間の短縮、
及び定常運転時における発電電力の有効利用を図ること
ができる。ただし、太陽電池の出力特性(I−V特性)
は日射量などに依存し、実際の最適動作点Pmaxは刻々
と変化する。
In such PPT control, as shown in FIG. 6, the change width ΔV (absolute value of the change amount) of the voltage command value is determined according to the case where the operating point of the solar cell is far from Pmax. If the operating point is increased and decreased as the operating point approaches the optimal operating point Pmax, the operating point can be quickly brought close to the optimal operating point Pmax at the time of starting the inverter, and the operating point is near the optimal operating point Pmax. The fluctuation of the output power at the time can be suppressed. In other words, shortening the time required for transition from operation start to steady operation,
In addition, it is possible to effectively use the generated power during the steady operation. However, the output characteristics (IV characteristics) of the solar cell
Depends on the amount of solar radiation and the like, and the actual optimum operating point Pmax changes every moment.

【0006】そこで、従来では、特定の条件における太
陽電池の最適動作電圧を基準電圧(仮想最適動作電圧V
sp)に設定し、その仮想最適動作電圧Vspにおける動作
点を最適動作点Pmaxとして電圧指令値の変化幅ΔVの
値を設定している。そして、太陽電池の出力電圧の実測
値Vs、及び電圧指令値の変化幅ΔVに基づいて、太陽
電池の直流出力を交流出力に変化するインバータの出力
電流を規定する電流指令値Iampの増減を行わせてい
た。
Therefore, conventionally, the optimum operating voltage of the solar cell under a specific condition is defined as a reference voltage (virtual optimum operating voltage V).
sp), and the operating point at the virtual optimum operating voltage Vsp is set as the optimum operating point Pmax, and the value of the variation width ΔV of the voltage command value is set. Then, based on the actually measured value Vs of the output voltage of the solar cell and the change width ΔV of the voltage command value, the current command value Iamp that regulates the output current of the inverter that changes the DC output of the solar cell to the AC output is increased or decreased. I was letting it go.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、太陽光発電装
置では、雲の動きによってかなり急激な日射量の変化が
起こり、太陽電池の出力電圧が大幅に変動する場合があ
る。
However, in the photovoltaic power generator, the amount of solar radiation changes considerably sharply due to the movement of clouds, and the output voltage of the solar cell may fluctuate greatly.

【0008】このため、商用電力系統に大容量の太陽光
発電装置が連系され、その連系地域での天候が例えば雲
が多く、処所に晴れ間が覗いているような場合には、日
射量の急激な上昇に伴ってインバータ出力が急上昇した
後すぐに、雲による日射量の急激な降下に伴ってインバ
ータ出力が急降下する場合があり、この際のインバータ
出力の低下による供給電力変動が大きいため、商用電力
系統側が即座に追従できず、一時的に系統短絡状態とな
り系統電圧の低下を引き起こす虞れがあった。
For this reason, when a large-capacity photovoltaic power generator is connected to a commercial power system, and the weather in the connection area is, for example, a lot of clouds and a clear view is seen in the place, the solar radiation may occur. Immediately after the inverter output suddenly rises due to the rapid increase in the amount, the inverter output may suddenly fall due to the rapid decrease in the amount of solar radiation caused by the cloud, and the supply power fluctuation due to the decrease in the inverter output at this time is large As a result, the commercial power system side cannot immediately follow the system, and there is a possibility that the system will be temporarily short-circuited and the system voltage will be reduced.

【0009】また、日射量の急激な上昇に伴ってインバ
ータ出力が急上昇した場合には、急激な系統電圧の上昇
を招き、系統に連系されている機器等に悪影響を及ぼす
虞れがあった。
[0009] Further, when the inverter output sharply rises due to a rapid rise in the amount of solar radiation, a sudden increase in system voltage is caused, which may adversely affect equipment connected to the system. .

【0010】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、太陽電池の動作点を最大電力点に迅速に追従
させる共に、日射条件が大幅に変動する天候状態時での
連系点における系統電圧などの擾乱を防止した太陽光発
電装置の運転制御方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and enables the operating point of the solar cell to quickly follow the maximum power point, and the interconnection in a weather condition in which the solar radiation condition fluctuates greatly. Provided is an operation control method for a photovoltaic power generation device that prevents disturbance at a point such as system voltage.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池の動
作点を制御する制御目標値を、該太陽電池の出力電圧の
実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて増減する制御
目標値の変化幅にて、所定周期で変化させると共に、前
記太陽電池の出力電圧が急上昇した場合には、前記差に
関係なく、前記変化幅を一定期間、小さな値に設定する
太陽光発電装置の運転制御方法法である。
According to the present invention, a control target value for controlling an operating point of a solar cell is increased or decreased in accordance with a difference between a measured value of an output voltage of the solar cell and a virtual optimum operating voltage. In the variation range of the value, while changing in a predetermined cycle, and when the output voltage of the solar cell sharply rises, regardless of the difference, the variation range is set to a small value for a certain period of time, It is an operation control method.

【0012】また、太陽電池の動作点を制御する制御目
標値として、太陽電池の出力電圧を用いてもよい。
The output voltage of the solar cell may be used as a control target value for controlling the operating point of the solar cell.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、太陽電池の最大電力追尾のた
めの動作点の変化幅を、太陽電池の出力電圧の実測値と
仮想最適動作電圧との差に応じて増減させているので、
定常運転時には太陽電池の動作点が、迅速に仮想最適動
作点近傍に位置する最適動作点を含む範囲内で周期的に
変動することになる。
According to the present invention, the range of change of the operating point for maximum power tracking of the solar cell is increased or decreased according to the difference between the measured value of the output voltage of the solar cell and the virtual optimal operating voltage.
At the time of steady operation, the operating point of the solar cell quickly and periodically fluctuates within a range including the optimal operating point located near the virtual optimal operating point.

【0014】また、日射条件が大幅に変動し、太陽電池
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがない。
Further, when the solar radiation condition fluctuates greatly and the output voltage of the solar cell suddenly rises, the operating point changes regardless of the difference between the measured value of the output voltage of the solar cell and the virtual optimum operating voltage. Is set to a small value for a certain period, so that the output supplied from the solar cell does not rise sharply.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の太陽光発電装置の運転制御方
法の一実施例を示す図面に基づいて説明する。図1は、
本発明の太陽光発電装置1の全体構成を示すブロック図
である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a method for controlling the operation of a photovoltaic power generator according to the present invention. FIG.
It is a block diagram showing the whole solar power generation device 1 composition of the present invention.

【0016】図に示すように、太陽光発電装置1は太陽
電池2と、太陽電池2の直流出力を交流出力に電力変換
して所定交流出力を供給する連系インバータ装置3とか
ら構成され、図示しない保護継電器などを介して商用電
力系統4と連系されている。配電線5には各種の家電製
品などの負荷6が接続されている。
As shown in FIG. 1, a solar power generation device 1 includes a solar cell 2 and a connection inverter device 3 for converting a DC output of the solar cell 2 into an AC output and supplying a predetermined AC output. It is connected to the commercial power system 4 via a protection relay (not shown). A load 6 such as various home appliances is connected to the distribution line 5.

【0017】次に、連系インバータ装置3の構成につい
て説明する。図1において、11は複数のスイッチング
素子などからなるインバータ回路、12は1チップのマ
イクロコンピュータで構成された主制御部、13はデジ
タル信号プロセッサ(DSP)で構成されたインバータ
出力制御部、14は変圧器PT1で構成され、インバー
タ回路11の出力電圧Voを検出する第1電圧検出手
段、15は変流器CT1で構成され、インバータ回路1
1の出力電流Ioを検出する第1電流検出手段、16は
変圧器PT2で構成され、太陽電池2の出力電圧Vsを検
出する第2電圧検出手段、17は変流器CT2で構成さ
れ、太陽電池2の出力電流Isを検出する第2電流検出
手段である。
Next, the configuration of the interconnection inverter device 3 will be described. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an inverter circuit including a plurality of switching elements and the like, 12 denotes a main control unit constituted by a one-chip microcomputer, 13 denotes an inverter output control unit constituted by a digital signal processor (DSP), and 14 denotes The first voltage detecting means 15 for detecting the output voltage Vo of the inverter circuit 11 is constituted by a transformer PT1, and the first voltage detecting means 15 is constituted by a current transformer CT1.
The first current detecting means 16 for detecting the output current Io of the first unit 16 is constituted by a transformer PT2, the second voltage detecting means for detecting the output voltage Vs of the solar cell 2, and the first unit 17 is constituted by a current transformer CT2. It is a second current detecting means for detecting the output current Is of the battery 2.

【0018】18は検出電圧Vo'、検出電流Io'、検出
電圧Vs'、及び検出電流Is'を夫々デジタル信号に変換
するA/D変換器、19は後述するインバータ出力制御
部13において生成されたパルス幅変調信号(PWM信
号)を、スイッチング素子を駆動制御するドライブ回路
20に送出するゲート回路である。
Reference numeral 18 denotes an A / D converter for converting the detection voltage Vo ', the detection current Io', the detection voltage Vs ', and the detection current Is' into digital signals, respectively. Reference numeral 19 denotes an A / D converter which is generated by an inverter output control unit 13 described later. The gate circuit sends the pulse width modulation signal (PWM signal) to the drive circuit 20 that drives and controls the switching element.

【0019】21は第1電圧検出手段14、第1電流検
出手段15のデジタル変換された検出値Vo'、Io'が入
力され、インバータ電圧の実効値、最大値、周波数と、
インバータ電流の実効値、最大値、周波数と、その電
圧、電流間の位相差とを算出する出力状態算出手段であ
る。
Numeral 21 receives the digitally converted detection values Vo 'and Io' of the first voltage detecting means 14 and the first current detecting means 15, and inputs an effective value, a maximum value, a frequency of the inverter voltage,
Output state calculating means for calculating an effective value, a maximum value, a frequency of the inverter current, a voltage thereof, and a phase difference between the currents.

【0020】22は出力状態算出手段21によって算出
されたインバータ電圧、電流の各々の実効値、周波数、
及びその電圧、電流間の位相差と、第2電圧検出手段1
6のデジタル変換された検出値Vs'と、第2電流検出手
段17のデジタル変換された検出値Is'とが入力され、
太陽電池2及び商用電力系統4における異常発生を検出
する故障判定手段である。この故障判定手段22では、
インバータ回路11の出力側での電圧異常、電流異常、
周波数異常、系統との同期力率異常が発生していないか
否かを検出すると共に、太陽電池2側での電圧異常、電
流異常が発生していないかを検出している。
Reference numeral 22 denotes the effective value, frequency, and the like of each of the inverter voltage and current calculated by the output state calculation means 21.
And the phase difference between the voltage and the current, and the second voltage detecting means 1
6, the digitally converted detection value Vs 'and the digitally converted detection value Is' of the second current detecting means 17 are input,
This is a failure determination unit that detects occurrence of an abnormality in the solar battery 2 and the commercial power system 4. In this failure determination means 22,
Abnormal voltage or abnormal current on the output side of the inverter circuit 11;
In addition to detecting whether a frequency abnormality or a synchronizing power factor abnormality with the system has occurred, it also detects whether a voltage abnormality or a current abnormality has occurred on the solar cell 2 side.

【0021】23は出力状態算出手段21によって算出
されたインバータ電圧及び電流の各実効値と、第2電圧
検出手段16のデジタル変換された検出値Vs'とが入力
され、インバータ電流Ioの電流振幅指令値Iampを生成
する電流振幅指令値算出手段である。
Reference numeral 23 denotes the input of the effective values of the inverter voltage and current calculated by the output state calculation means 21 and the digitally converted detection value Vs' of the second voltage detection means 16, and the current amplitude of the inverter current Io. It is a current amplitude command value calculation means for generating a command value Iamp.

【0022】電流振幅指令値算出手段23では、0.5
秒周期で読み出した出力状態算出手段21からの電圧実
効値と電流実効値に基づいて算出した電力によって、電
力変化量ΔPを算出すると共に、同じタイミングで第2
電圧検出手段16からの検出値Vs'を読み込み、後述す
るように、電力変化量ΔPの符号に基づいて太陽電池1
の動作電圧の制御目標値となる電圧指令値の変化方向を
決定し、検出値Vs'に基づいて電圧指令値の変化幅ΔV
(本実施例では、0.7V〜15Vの範囲で設定してい
る)を決定している。そして、その検出値Vs'、及び電
圧指令値の変化幅ΔVに基づいて、インバータ電流Io
の電流指令値Iampを算出している。
In the current amplitude command value calculation means 23, 0.5
The power change amount ΔP is calculated based on the power calculated based on the effective voltage value and the effective current value from the output state calculation means 21 read out in the second cycle, and the second power change amount is calculated at the same timing.
The detection value Vs' from the voltage detection means 16 is read, and as described later, the solar cell 1 is detected based on the sign of the power change amount ΔP.
The direction of change of the voltage command value, which is the control target value of the operating voltage of the operation voltage, is determined, and the change width ΔV of the voltage command value
(In the present embodiment, it is set in the range of 0.7 V to 15 V). Then, based on the detected value Vs ′ and the variation width ΔV of the voltage command value, the inverter current Io
Is calculated.

【0023】尚、電流振幅指令値算出手段23には、図
2に示すように、仮想最適動作電圧Vspを200Vとし
た場合の実測された太陽電池電圧Vsに対する変化幅Δ
Vデータを予め格納させており、Vs=200Vの時に
は変化幅ΔV=0.7V、Vs<180V、又はVs>2
20Vの時には変化幅ΔV=15V、180V<Vs<
200V、又は200V<Vs<220Vの時にはVsが
仮想最適動作電圧Vspから離れるに連れて変化幅ΔVが
0.7Vから15Vに漸次増加するように設定されてい
る。
As shown in FIG. 2, the current amplitude command value calculating means 23 calculates a change width Δ with respect to the actually measured solar cell voltage Vs when the virtual optimum operating voltage Vsp is 200 V.
V data is stored in advance, and when Vs = 200 V, the variation width ΔV = 0.7 V, Vs <180 V, or Vs> 2
At 20V, the change width ΔV = 15V, 180V <Vs <
When 200 V or 200 V <Vs <220 V, the variation width ΔV is set to gradually increase from 0.7 V to 15 V as Vs moves away from the virtual optimum operating voltage Vsp.

【0024】そして、主制御部12は、故障判定手段2
2、電流振幅指令値算出手段23の出力が入力されてお
り、故障判定手段22において系統異常、若しくは太陽
電池異常と判定された場合に、ゲート回路19にゲート
ブロック信号を出力すると共に、連系インバータ装置3
を商用電力系統4から解列する制御信号を解列スイッチ
7に送出する。また、主制御部12は電流振幅指令値算
出手段23において算出された電流振幅指令値Iampを
インバータ出力制御部13に送出している。
Then, the main control unit 12 controls the failure determination means 2
2. When the output of the current amplitude command value calculation means 23 is input and the failure determination means 22 determines that the system is abnormal or the solar cell is abnormal, a gate block signal is output to the gate circuit 19 and the interconnection is performed. Inverter device 3
From the commercial power system 4 to the disconnection switch 7. The main controller 12 sends the current amplitude command value Iamp calculated by the current amplitude command value calculator 23 to the inverter output controller 13.

【0025】次に、インバータ出力制御部13の構成に
ついて更に詳しく説明する。図3はインバータ出力制御
部13の構成を示すブロック図である。図3において、
131は第1電圧検出手段14のデジタル変換された検
出値Vo'が入力され、連系点電圧の基本波周波数成分
(本実施例では60Hz)を抽出するバンドパスフィル
タ処理部、132は乗算処理部であって、主制御部12
からの電流振幅指令値Iampと、バンドパスフィルタ処
理部131からの連系点電圧波形信号Saとの積であ
る、電流指令値信号Sbを生成する。
Next, the configuration of the inverter output control unit 13 will be described in more detail. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the inverter output control unit 13. In FIG.
Reference numeral 131 denotes a band-pass filter processing unit that receives the digitally converted detection value Vo ′ of the first voltage detection unit 14 and extracts a fundamental frequency component (60 Hz in this embodiment) of the interconnection point voltage. And the main control unit 12
, And a current command value signal Sb, which is a product of the current amplitude command value Iamp from the control unit and the interconnection point voltage waveform signal Sa from the band-pass filter processing unit 131.

【0026】133はエラーアンプ処理部であって、電
流指令値信号Sbと、第1電流検出手段15のデジタル
変換された検出値Io'との偏差eIに増幅率Aを乗じた
値である電流誤差信号Eを出力する。
Reference numeral 133 denotes an error amplifier processing section, which is a current obtained by multiplying a deviation eI between the current command value signal Sb and the digitally converted detection value Io 'of the first current detection means 15 by an amplification factor A. An error signal E is output.

【0027】134はエラーアンプ処理部133からの
電流誤差信号Eに基づいてパルス幅変調信号(PWM信
号)を出力するPWM発生部であり、具体的には、電流
誤差信号Eと、予め格納された基準三角波信号とを比較
して、電流誤差信号Eが零となるように、インバータ回
路11のスイッチング素子へのスイッチング制御信号で
あるPWM信号をゲート回路19に供給している。
Reference numeral 134 denotes a PWM generator which outputs a pulse width modulation signal (PWM signal) based on the current error signal E from the error amplifier processing unit 133. Specifically, the PWM generator 134 stores the current error signal E and the current error signal E in advance. The PWM signal which is a switching control signal to the switching element of the inverter circuit 11 is supplied to the gate circuit 19 so that the current error signal E becomes zero by comparing the reference triangular wave signal.

【0028】次に、上記のように構成された太陽光発電
装置1の運転制御内容について、図4のフローチャート
に従い説明する。先ず、起動開始処理として電流振幅指
令値Iampを2Aに設定し、インバータ回路11のスイ
ッチング制御を行うと共に、初期値設定として前回のイ
ンバータ電力P0及び前回の太陽電池電圧Vs0を零に設
定する(S1)。
Next, the operation control of the photovoltaic power generator 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the current amplitude command value Iamp is set to 2 A as a start-up process, switching control of the inverter circuit 11 is performed, and the previous inverter power P0 and the previous solar cell voltage Vs0 are set to zero as initial values (S1). ).

【0029】次に、電流振幅指令値算出手段23におい
て、第1電圧検出手段14からの検出電圧Vo'と第1電
流検出手段15からの検出電流Io'に基づいて、現在の
インバータ出力電力P1及びその電力変化量ΔP(=P1
−P0)を算出する(S3)。
Next, in the current amplitude command value calculating means 23, based on the detected voltage Vo 'from the first voltage detecting means 14 and the detected current Io' from the first current detecting means 15, the current inverter output power P1 is calculated. And its power change amount ΔP (= P1
-P0) is calculated (S3).

【0030】そして、電流振幅指令値算出手段23にお
いて、電力変化量ΔPの符号と、第2電圧検出手段16
の検出電圧Vs'から算出される太陽電池電圧Vsとに基
づいて、太陽電池電圧の変化方向及び変化幅ΔVを決定
し、その結果に基づいて電流振幅指令値Iampを算出す
る(S5)。
Then, the current amplitude command value calculating means 23 calculates the sign of the power change amount ΔP and the second voltage detecting means 16.
Then, the change direction and the change width ΔV of the solar cell voltage are determined based on the solar cell voltage Vs calculated from the detected voltage Vs ′, and the current amplitude command value Iamp is calculated based on the result (S5).

【0031】次に、その電流振幅指令値Iampに基づい
て、インバータ回路11のスイッチング制御を行い(S
7)、P0としてP1を、Vs0としてVsを代入する(S
9)。
Next, switching control of the inverter circuit 11 is performed based on the current amplitude command value Iamp (S
7) Substitute P1 for P0 and Vs for Vs0 (S
9).

【0032】次のステップS11では、0.5秒経過し
たかどうか判断し、経過した場合には次のステップS1
3に進み、第2電圧検出手段16からの太陽電池電圧V
sを読み込む。
In the next step S11, it is determined whether or not 0.5 seconds have elapsed.
3 and the solar cell voltage V from the second voltage detector 16
Read s.

【0033】そして、その現在の太陽電池電圧Vsと前
回の太陽電池電圧Vs0との差が所定範囲以上(本実施例
では定格電圧の10%である20Vに設定)かどうか判
断し(S15)、YESの場合には、即ち、日射量が急
上昇したと判断される場合にはステップS17に進み、
NOの場合にはステップS3に戻る。
Then, it is determined whether or not the difference between the current solar cell voltage Vs and the previous solar cell voltage Vs0 is equal to or larger than a predetermined range (in this embodiment, set to 20 V which is 10% of the rated voltage) (S15). In the case of YES, that is, when it is determined that the amount of solar radiation has rapidly increased, the process proceeds to step S17,
If NO, the process returns to step S3.

【0034】ステップS17では、日射量急上昇モード
にモード設定すると共に、太陽電池電圧の変化幅ΔVを
最小値の0.7Vに設定し、変化幅ΔVを電流振幅指令
値算出手段23に入力する。
In step S17, the mode is set to the solar radiation rapid rise mode, the variation width ΔV of the solar cell voltage is set to the minimum value of 0.7V, and the variation width ΔV is input to the current amplitude command value calculation means 23.

【0035】次のステップS19では、電流振幅指令値
算出手段23にて、第1電圧検出手段14からの検出電
圧Vo'と第1電流検出手段15からの検出電流Io'に基
づいて、現在のインバータ出力電力P1及びその電力変
化量ΔP(=P1−P0)を算出し、ステップS21に進
む。
In the next step S19, the current amplitude command value calculating means 23 determines the current current based on the detected voltage Vo 'from the first voltage detecting means 14 and the detected current Io' from the first current detecting means 15. The inverter output power P1 and its power change amount ΔP (= P1−P0) are calculated, and the process proceeds to step S21.

【0036】ステップS21では、電流振幅指令値算出
手段23にて、電力変化量ΔPの符号に基づいて太陽電
池電圧の変化方向を決定し、その結果と太陽電池電圧V
s、ΔV(=0.7V)に基づいて電流振幅指令値Iamp
を算出する。
In step S21, the current amplitude command value calculation means 23 determines the direction of change of the solar cell voltage based on the sign of the power change amount ΔP.
s, current amplitude command value Iamp based on ΔV (= 0.7V)
Is calculated.

【0037】そして、次のステップS23にて、その電
流振幅指令値Iampに基づいてインバータ回路11のス
イッチング制御を行い、ステップS25に進む。ステッ
プS25では、日射量急上昇モードに設定後30秒間経
過したかどうかを判断し、YESの場合にはステップS
9に戻り、NOの場合にはステップS27に進む。
Then, in the next step S23, switching control of the inverter circuit 11 is performed based on the current amplitude command value Iamp, and the process proceeds to step S25. In step S25, it is determined whether or not 30 seconds have elapsed since the setting of the solar radiation rapid increase mode.
9 and in the case of NO, the process proceeds to step S27.

【0038】ステップS27では、P0としてP1をVs0
としてVsを代入し、次のステップS29に進む。ステ
ップS29では、0.5秒経過したかどうか判断し、経
過後にステップS19に戻る。
In step S27, P1 is set to Vs0 as P0.
Is substituted for Vs, and the process proceeds to the next step S29. In the step S29, it is determined whether or not 0.5 seconds have elapsed, and after the elapse, the process returns to the step S19.

【0039】以上のルーチンを繰り返すことにより、太
陽電池2の動作点をインバータ出力電力Pが増加する方
向へ移動させて行き、最終的には最大電力点を中心とし
て左右に振れることになると共に、日射量急上昇した場
合には、インバータ出力が急上昇せず、徐々に上昇する
ことになる。
By repeating the above-described routine, the operating point of the solar cell 2 is moved in a direction in which the inverter output power P increases, and eventually swings right and left around the maximum power point. When the solar radiation amount rises rapidly, the inverter output does not rise rapidly but rises gradually.

【0040】尚、上記実施例では、太陽電池の仮想最適
動作電圧Vspを予め固定設定した場合について説明した
が、この他に、一定期間毎に太陽電池電圧Vsの平均値
を算出して、仮想最適動作電圧を前記平均値に置き換え
てもよい。
In the above embodiment, the case where the virtual optimum operating voltage Vsp of the solar cell is fixed in advance has been described. In addition to this, the average value of the solar cell voltage Vs is calculated at regular intervals, and the virtual optimum operating voltage Vsp is calculated. The optimum operating voltage may be replaced with the average value.

【0041】また、上記実施例では、インバータ回路1
1の出力電力が増大するように太陽電池1の動作点を変
化させている場合について説明したが、この他に、太陽
電池1の出力電力が増大するように太陽電池1の動作点
を変化させても構わない。
In the above embodiment, the inverter circuit 1
Although the case where the operating point of the solar cell 1 is changed so that the output power of the solar cell 1 increases is described above, the operating point of the solar cell 1 is changed so that the output power of the solar cell 1 increases. It does not matter.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、太陽電
池の最大電力追尾のための動作点の変化幅を、太陽電池
の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との差に応じて
増減させているので、定常運転時には太陽電池の動作点
を、最適動作点近辺へ迅速に変化させ、最適動作点への
追従の精度、及び安定性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the range of change of the operating point for maximum power tracking of the solar cell is determined according to the difference between the actually measured value of the output voltage of the solar cell and the virtual optimum operating voltage. Since the operating point is increased or decreased, the operating point of the solar cell can be quickly changed to the vicinity of the optimum operating point during the steady operation, and the accuracy and stability of following the optimum operating point can be improved.

【0043】また、日射条件が大幅に変動し、太陽電池
の出力電圧が急上昇した場合には、太陽電池の出力電圧
の実測値と仮想最適動作電圧との差に関係なく、動作点
の変化幅を一定期間、小さな値に設定するので、太陽電
池から供給される出力が急上昇することがなく、連系点
における系統電圧などの擾乱を防止することができる。
When the solar radiation condition fluctuates greatly and the output voltage of the solar cell rises sharply, the operating point changes regardless of the difference between the measured value of the output voltage of the solar cell and the virtual optimum operating voltage. Is set to a small value for a certain period of time, so that the output supplied from the solar cell does not rise sharply, and disturbance such as system voltage at the interconnection point can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の太陽光発電装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a solar power generation device according to the present invention.

【図2】電流振幅指令値算出手段に格納されている変化
幅ΔVデータの内容を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of a change width ΔV data stored in a current amplitude command value calculating means.

【図3】インバータ出力制御部の構成を示すブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an inverter output control unit.

【図4】本発明の運転制御方法の内容を説明するための
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation control method of the present invention.

【図5】日射量をパラメータとした場合の太陽電池の電
圧−電流、及び電圧−電力特性図である。
FIG. 5 is a voltage-current and voltage-power characteristic diagram of a solar cell when the amount of solar radiation is used as a parameter.

【図6】最大電力点追尾の概要を説明するための説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for describing an outline of maximum power point tracking.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽光発電装置 2 太陽電池 3 連系インバータ装置 4 商用電力系統 5 配電線 6 負荷 7 解列スイッチ 11 インバータ回路 12 主制御部 13 インバータ出力制御部 14 第1電圧検出手段 15 第1電流検出手段 16 第2電圧検出手段 17 第2電流検出手段 18 A/D変換器 19 ゲート回路 20 ドライブ回路 21 出力状態算出手段 22 故障判定手段 23 電流振幅指令値算出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic power generator 2 Solar cell 3 Interconnected inverter device 4 Commercial power system 5 Distribution line 6 Load 7 Off switch 11 Inverter circuit 12 Main control unit 13 Inverter output control unit 14 First voltage detection means 15 First current detection means Reference Signs List 16 second voltage detecting means 17 second current detecting means 18 A / D converter 19 gate circuit 20 drive circuit 21 output state calculating means 22 failure determining means 23 current amplitude command value calculating means

フロントページの続き (72)発明者 甲野藤 正明 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 田中 邦穂 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−234468(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05F 1/67 H01L 31/04 H02J 3/38 Continuation of the front page (72) Inventor Masaaki Konofuji 2-5-2-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Inside Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Kuniho Tanaka 2-5-5-1 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-60-234468 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05F 1/67 H01L 31/04 H02J 3/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】太陽電池と、該太陽電池から発生する直流
出力を所定電圧の交流出力に変換して出力する電力変換
装置を備え、商用電力系統と連系して負荷に電力を供給
する太陽光発電装置において、 前記太陽電池の動作点を制御する制御目標値を、該太陽
電池の出力電圧の実測値と仮想最適動作電圧との差に応
じて増減する制御目標値の変化幅にて、所定周期で変化
させると共に、前記太陽電池の出力電圧が急上昇した場
合には、前記差に関係なく、前記変化幅を一定期間、小
さな値に設定することを特徴とする太陽光発電装置の運
転制御方法。
1. A solar cell, comprising: a solar cell; and a power converter for converting a DC output generated from the solar cell into an AC output having a predetermined voltage and outputting the AC output. In the photovoltaic power generation device, the control target value for controlling the operating point of the solar cell is a change width of the control target value that increases or decreases according to the difference between the actually measured value of the output voltage of the solar cell and the virtual optimum operating voltage. The operation control of the photovoltaic power generator, wherein the change width is set to a small value for a certain period, regardless of the difference, when the output voltage of the solar cell is rapidly increased while being changed at a predetermined cycle. Method.
【請求項2】前記制御目標値は、太陽電池の出力電圧で
あることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電装置の
運転制御方法。
2. A method according to claim 1, wherein the control target value is an output voltage of a solar cell.
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