JP3327774B2 - 太陽光発電システム - Google Patents
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- Y10S323/906—Solar cell systems
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力を交流電
力に変換するインバータを用いた太陽光発電システムに
関し、更に詳しくは商用交流電力系統等の主交流電力系
統との連系モードと、前記主交流電力系統の停電時等に
おける自立運転モードとの２つのモードで運転される太
陽光発電システムに関する。
力に変換するインバータを用いた太陽光発電システムに
関し、更に詳しくは商用交流電力系統等の主交流電力系
統との連系モードと、前記主交流電力系統の停電時等に
おける自立運転モードとの２つのモードで運転される太
陽光発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】地震等の災害時の非常時用電源として太
陽光発電システムが見直されている。一方、従来の太陽
光発電システムとして、太陽電池からの直流出力を交流
電力に変換して自家用負荷に供給するインバータと、そ
のインバータの出力を商用交流電力系統等の主交流電力
系統に接続するための開閉器とを備え、太陽電池からの
電力が自家消費に足りないときは不足分の電力を主交流
電力系統から受電し、自家消費を越えるときはその越え
た電力を主交流電力系統に給電するものが知られてい
る。このようなインバータの制御系は、主交流電力系統
の電圧波形を監視してその電圧波形の瞬時値と太陽電池
の出力に応じた極性および電流値を有する電流がインバ
ータから出力されるように各スイッチング素子をオンオ
フ駆動する。このインバータは、主交流電力系統が災害
や故障、メンテナンス等により停電すると、通常は前記
開閉器としてブレーカーを用いた場合であってもそれが
オフする前に保護回路が働いて各スイッチング素子がオ
フし、その結果、太陽光発電システム自体も停電する。
陽光発電システムが見直されている。一方、従来の太陽
光発電システムとして、太陽電池からの直流出力を交流
電力に変換して自家用負荷に供給するインバータと、そ
のインバータの出力を商用交流電力系統等の主交流電力
系統に接続するための開閉器とを備え、太陽電池からの
電力が自家消費に足りないときは不足分の電力を主交流
電力系統から受電し、自家消費を越えるときはその越え
た電力を主交流電力系統に給電するものが知られてい
る。このようなインバータの制御系は、主交流電力系統
の電圧波形を監視してその電圧波形の瞬時値と太陽電池
の出力に応じた極性および電流値を有する電流がインバ
ータから出力されるように各スイッチング素子をオンオ
フ駆動する。このインバータは、主交流電力系統が災害
や故障、メンテナンス等により停電すると、通常は前記
開閉器としてブレーカーを用いた場合であってもそれが
オフする前に保護回路が働いて各スイッチング素子がオ
フし、その結果、太陽光発電システム自体も停電する。
【０００３】したがって、このような太陽光発電システ
ムを災害時等の非常時用電源として使用するためには、
インバータに自立運転の機能を持たせる必要があり、こ
のような例としては、図６に示されるものや、図７のよ
うなものがある。図において、１は太陽電池アレイ、２
はインバータ、３は開閉器、４は自家用負荷、５は主交
流電力系統である。また、２１はインバータ制御装置、
２２は交流出力切替器、２３は自立運転専用出力コンセ
ント、２４は延長ケーブルである。
ムを災害時等の非常時用電源として使用するためには、
インバータに自立運転の機能を持たせる必要があり、こ
のような例としては、図６に示されるものや、図７のよ
うなものがある。図において、１は太陽電池アレイ、２
はインバータ、３は開閉器、４は自家用負荷、５は主交
流電力系統である。また、２１はインバータ制御装置、
２２は交流出力切替器、２３は自立運転専用出力コンセ
ント、２４は延長ケーブルである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６のタイ
プでは、停電時、上述のように開閉器３が必ずしもオフ
していないため、停電になった時に、不用意に自立運転
起動すると、主交流電力系統５に電力が流れてしまい、
過負荷になって停止したり、場合によっては、主交流電
力系統５で感電事故を引き起こす可能性があるという問
題があった。さらに、そのため、手動で開閉器３を開と
してから、インバータを自立運転させる必要があるとい
う問題もあった。
プでは、停電時、上述のように開閉器３が必ずしもオフ
していないため、停電になった時に、不用意に自立運転
起動すると、主交流電力系統５に電力が流れてしまい、
過負荷になって停止したり、場合によっては、主交流電
力系統５で感電事故を引き起こす可能性があるという問
題があった。さらに、そのため、手動で開閉器３を開と
してから、インバータを自立運転させる必要があるとい
う問題もあった。
【０００５】また図７のシステムでは、自立運転時に
は、インバータ付属の自立運転専用コンセント２３だけ
しか使えないので、必要な負荷４をインバータ２のすぐ
近くに持ってくるか、または、延長コード２４で負荷４
のところまで電気を持って行く必要があるという問題が
あった。
は、インバータ付属の自立運転専用コンセント２３だけ
しか使えないので、必要な負荷４をインバータ２のすぐ
近くに持ってくるか、または、延長コード２４で負荷４
のところまで電気を持って行く必要があるという問題が
あった。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、容易かつ安全に自立運転へ切り替えでき、なおかつ
延長コードなどもできるだけ用いずに電気を負荷に供給
でき、さらに比較的少ない日射でも安定した自立運転が
可能な太陽光発電システムを提供することを目的として
いる。
で、容易かつ安全に自立運転へ切り替えでき、なおかつ
延長コードなどもできるだけ用いずに電気を負荷に供給
でき、さらに比較的少ない日射でも安定した自立運転が
可能な太陽光発電システムを提供することを目的として
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、太陽電池
と、該太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータと、該インバータの出力を主交流電力系統と接
続するための連系用開閉器と、該インバータの出力を複
数の負荷の一部またはそれぞれに接続するための分岐用
開閉器を備えた太陽光発電システムにおいて、前記連系
用開閉器および少なくとも所定の分岐用開閉器それぞれ
の開／閉を検出する手段と、該検出手段により前記連系
用開閉器および所定の分岐用開閉器が開となったことを
検出したときにのみ前記インバータを自立運転する制御
手段とを具備することを特徴とする太陽光発電システム
によって達成される。
と、該太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータと、該インバータの出力を主交流電力系統と接
続するための連系用開閉器と、該インバータの出力を複
数の負荷の一部またはそれぞれに接続するための分岐用
開閉器を備えた太陽光発電システムにおいて、前記連系
用開閉器および少なくとも所定の分岐用開閉器それぞれ
の開／閉を検出する手段と、該検出手段により前記連系
用開閉器および所定の分岐用開閉器が開となったことを
検出したときにのみ前記インバータを自立運転する制御
手段とを具備することを特徴とする太陽光発電システム
によって達成される。
【０００８】
【作用】本発明においては、主交流電力系統とインバー
タを接続する連系用開閉器が開いていることを検出した
上で自立運転に入るため、主交流電力系統へ過電流が流
出したりすることがなく、安全確実に自立運転状態に移
行できる。また、自立運転専用コンセントを持たないの
で、延長コードを準備する等の煩雑な作業が不要であ
る。さらに、少なくとも所定の分岐用開閉器が開いてい
ることを検出した上で自立運転に入るため、自立運転時
の負荷量を制限することができ、比較的少ない日射でも
安定した運転が可能である。
タを接続する連系用開閉器が開いていることを検出した
上で自立運転に入るため、主交流電力系統へ過電流が流
出したりすることがなく、安全確実に自立運転状態に移
行できる。また、自立運転専用コンセントを持たないの
で、延長コードを準備する等の煩雑な作業が不要であ
る。さらに、少なくとも所定の分岐用開閉器が開いてい
ることを検出した上で自立運転に入るため、自立運転時
の負荷量を制限することができ、比較的少ない日射でも
安定した運転が可能である。
【０００９】
【実施例および参考例】以下、実施例および参考例をも
とにして、より具体的に本発明について説明する。 ［参考例１］（単相２線式１００Ｖの場合） 図１は、本発明の参考例１に係る太陽光発電システムの
構成を示す。このシステムは単相２線式１００Ｖの商用
交流電力系統との連系運転が可能なものである。同図に
おいて、１は太陽電池アレイ、２はインバータ、２１は
インバータ制御装置、３は開閉器、４は自家用負荷、５
は商用交流電力系統（主交流電力系統）である。
とにして、より具体的に本発明について説明する。 ［参考例１］（単相２線式１００Ｖの場合） 図１は、本発明の参考例１に係る太陽光発電システムの
構成を示す。このシステムは単相２線式１００Ｖの商用
交流電力系統との連系運転が可能なものである。同図に
おいて、１は太陽電池アレイ、２はインバータ、２１は
インバータ制御装置、３は開閉器、４は自家用負荷、５
は商用交流電力系統（主交流電力系統）である。
【００１０】太陽電池アレイ１は、複数の公知の太陽電
池パネルを直並列に接続して構成されている。太陽電池
パネルは、光電変換のためにアモルファスシリコンや結
晶シリコンを使用しており、様々な種類のものが市販さ
れている。本参考例では、ＵＳＳＣ社製のアモルファス
シリコンを用いた太陽電池パネル（商品名ＵＰＭ８８
０）を５６枚使用し、１４直列４並列として定格開放電
圧２００Ｖ、定格短絡電流５．６Ａ、定格出力１．２Ｋ
Ｗのアレイを構成した。アレイの直列数や並列数は、イ
ンバータ２の入力可能範囲（電圧と電力）に合わせて適
宜選べば良く、特に制限はない。
池パネルを直並列に接続して構成されている。太陽電池
パネルは、光電変換のためにアモルファスシリコンや結
晶シリコンを使用しており、様々な種類のものが市販さ
れている。本参考例では、ＵＳＳＣ社製のアモルファス
シリコンを用いた太陽電池パネル（商品名ＵＰＭ８８
０）を５６枚使用し、１４直列４並列として定格開放電
圧２００Ｖ、定格短絡電流５．６Ａ、定格出力１．２Ｋ
Ｗのアレイを構成した。アレイの直列数や並列数は、イ
ンバータ２の入力可能範囲（電圧と電力）に合わせて適
宜選べば良く、特に制限はない。
【００１１】インバータ２としては、ＩＧＢＴやＭＯＳ
ＦＥＴをスイッチング素子として使用した電圧型のイン
バータが好んで用いられる。インバータ２には制御装置
２１が内蔵されており、この制御装置によって、インバ
ータの運転が行なわれる。具体的には、連系モードでは
「電流制御動作」を行ない、自立運転モードでは、「電
圧・周波数制御動作」を行なう。これらの制御動作は、
公知であり、例えば特開昭５８−６９４７０などに開示
されている。
ＦＥＴをスイッチング素子として使用した電圧型のイン
バータが好んで用いられる。インバータ２には制御装置
２１が内蔵されており、この制御装置によって、インバ
ータの運転が行なわれる。具体的には、連系モードでは
「電流制御動作」を行ない、自立運転モードでは、「電
圧・周波数制御動作」を行なう。これらの制御動作は、
公知であり、例えば特開昭５８−６９４７０などに開示
されている。
【００１２】本参考例ではスイッチ素子として日立製Ｉ
ＧＢＴを４つ使用してフルブリッジ回路を構成した。ま
た制御装置２１は図２に示すごとくに構成した。
ＧＢＴを４つ使用してフルブリッジ回路を構成した。ま
た制御装置２１は図２に示すごとくに構成した。
【００１３】図２の制御装置は、デジタルＣＰＵ２１
１、ＰＷＭ波形制御装置２１２、周波数・電圧基準発生
器２１３、電流基準発生器２１４、モード切替器２１５
を備えている。デジタルＣＰＵ２１１はインバータの起
動停止と運転モードを制御するためのもので、連系モー
ドにおいては太陽電池の電圧および電流を入力して電流
指令値を生成する。自立運転モードでは太陽電池電圧を
監視して所定値以下になった時にはゲートブロック信号
を出力してインバータを停止させる。本参考例において
重要なのはデジタルＣＰＵ２１１に開閉検出器出力を入
力するためのポートがあることで、これを利用して、自
立運転モードへの切替を行なうのである。このような目
的に使用できるＣＰＵとしては８０８６など種々のもの
が市販されている。本参考例では日本電気製のＶ５５を
使用した。
１、ＰＷＭ波形制御装置２１２、周波数・電圧基準発生
器２１３、電流基準発生器２１４、モード切替器２１５
を備えている。デジタルＣＰＵ２１１はインバータの起
動停止と運転モードを制御するためのもので、連系モー
ドにおいては太陽電池の電圧および電流を入力して電流
指令値を生成する。自立運転モードでは太陽電池電圧を
監視して所定値以下になった時にはゲートブロック信号
を出力してインバータを停止させる。本参考例において
重要なのはデジタルＣＰＵ２１１に開閉検出器出力を入
力するためのポートがあることで、これを利用して、自
立運転モードへの切替を行なうのである。このような目
的に使用できるＣＰＵとしては８０８６など種々のもの
が市販されている。本参考例では日本電気製のＶ５５を
使用した。
【００１４】周波数・電圧基準発生器２１３は定振幅定
周波のサイン波を発生する発振回路であり、ウィーンブ
リッジ回路など公知のもの多数の中から適宜選択して使
用することができる。本参考例ではオペアンプによって
サイン波発振器を構成した。
周波のサイン波を発生する発振回路であり、ウィーンブ
リッジ回路など公知のもの多数の中から適宜選択して使
用することができる。本参考例ではオペアンプによって
サイン波発振器を構成した。
【００１５】電流基準発生器２１４はＣＰＵ２１１から
受けた電流振幅指令値と振幅が同一で、なおかつ商用系
統電圧と概略同位相のサイン波出力を生成する。このた
めの制御回路は、例えば特開昭５８−６９４７０に例が
あるが、乗算器や系統電圧入力用のトランスなどからな
る。ここでは乗算器とトランスを利用して、電流基準を
生成した。
受けた電流振幅指令値と振幅が同一で、なおかつ商用系
統電圧と概略同位相のサイン波出力を生成する。このた
めの制御回路は、例えば特開昭５８−６９４７０に例が
あるが、乗算器や系統電圧入力用のトランスなどからな
る。ここでは乗算器とトランスを利用して、電流基準を
生成した。
【００１６】モード切替器２１５は、デジタルＣＰＵ２
１１からのモード切替信号に基づき、連系モードでは電
流基準値を、自立運転モードでは電圧基準値を、ＰＷＭ
波形制御装置２１２に供給する。この切替にはリレーや
アナログスイッチ等が使用できる。本参考例では小型リ
レーを使用した。
１１からのモード切替信号に基づき、連系モードでは電
流基準値を、自立運転モードでは電圧基準値を、ＰＷＭ
波形制御装置２１２に供給する。この切替にはリレーや
アナログスイッチ等が使用できる。本参考例では小型リ
レーを使用した。
【００１７】ＰＷＭ波形制御回路２１２は、電圧基準値
または電流基準値を入力し、それぞれの基準値と出力電
圧または電流が一致するように、いわゆるフィードバッ
ク制御を行ない、前述のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴに与え
るゲートパルスを生成する。このような回路については
例えば共立出版（株）刊、平紗多賀男著「パワーエレク
トロニクス」などに記述がある。本参考例にあってはＰ
Ｉ制御系を利用した三角波比較方式のＰＷＭ波形生成回
路を使用した。
または電流基準値を入力し、それぞれの基準値と出力電
圧または電流が一致するように、いわゆるフィードバッ
ク制御を行ない、前述のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴに与え
るゲートパルスを生成する。このような回路については
例えば共立出版（株）刊、平紗多賀男著「パワーエレク
トロニクス」などに記述がある。本参考例にあってはＰ
Ｉ制御系を利用した三角波比較方式のＰＷＭ波形生成回
路を使用した。
【００１８】以上のべたように制御装置２１は、自立運
転モードで用いられる「電圧・周波数基準」と連系モー
ドで用いられる「電流基準」を有し、それらを切り替え
て使用できること（すなわち自立・連系の２つのモード
でインバータを運転制御できること）が必須である。
転モードで用いられる「電圧・周波数基準」と連系モー
ドで用いられる「電流基準」を有し、それらを切り替え
て使用できること（すなわち自立・連系の２つのモード
でインバータを運転制御できること）が必須である。
【００１９】開閉器３は、いわゆるブレーカーであり、
個人住宅などの需要場所と、商用交流電力系統５との間
に設けられる。開閉検出器３１は、開閉器３の接点が開
いているか閉じているかを検出するもので、一般的には
接点と連動した機械的スイッチにしておくのが便利であ
る。この機械スイッチは開閉器が開ならそれ自身も開と
なり、閉ならそれ自身も閉となる。あるいは、その逆論
理でも良い。この他にも、接点開閉検出器の出力として
は例えば発光信号を出すもの等を使用できる。要は開閉
器３の接点の状態を反映した出力であることが必要であ
る。
個人住宅などの需要場所と、商用交流電力系統５との間
に設けられる。開閉検出器３１は、開閉器３の接点が開
いているか閉じているかを検出するもので、一般的には
接点と連動した機械的スイッチにしておくのが便利であ
る。この機械スイッチは開閉器が開ならそれ自身も開と
なり、閉ならそれ自身も閉となる。あるいは、その逆論
理でも良い。この他にも、接点開閉検出器の出力として
は例えば発光信号を出すもの等を使用できる。要は開閉
器３の接点の状態を反映した出力であることが必要であ
る。
【００２０】本参考例ではこのような接点検出器３１の
付属したブレーカー３として、三菱電機製のブレーカー
（型名ＮＶ３０ＫＢ−ＡＬ）を使用した。これは上述の
ような機械式連動補助接点を備えたもので、本発明の実
施に極めて便利である。本参考例では開閉器の接点と同
じになるような補助接点を開閉検出器３１として利用し
た。なお、本参考例では、商用交流電力系統は単相２線
式１００Ｖとした。
付属したブレーカー３として、三菱電機製のブレーカー
（型名ＮＶ３０ＫＢ−ＡＬ）を使用した。これは上述の
ような機械式連動補助接点を備えたもので、本発明の実
施に極めて便利である。本参考例では開閉器の接点と同
じになるような補助接点を開閉検出器３１として利用し
た。なお、本参考例では、商用交流電力系統は単相２線
式１００Ｖとした。
【００２１】次に本参考例のシステムの動作を説明す
る。図３は本参考例のシステムの動作フローチャートを
示す。
る。図３は本参考例のシステムの動作フローチャートを
示す。
【００２２】本参考例のシステムでは、図示しない停電
検出装置が、商用交流電力系統５の停電を、インバータ
２の出力や商用交流電力系統５と本システムとの間を流
れる電流等に基づいて検出すると、インバータ２を停止
する（前記フルブリッジ回路の全スイッチ素子をオフに
する）。この停電検出後に、開閉器３が確実に開となっ
ているかどうかを検出し、その後、自立運転モードに入
る。このようにすることで、商用交流電力系統５への電
力流出を完全になくし、また、負荷線として通常使用し
ている家庭内の配電線を使用するため、非常に安全かつ
簡単に自立運転を行なうことが可能になっている。
検出装置が、商用交流電力系統５の停電を、インバータ
２の出力や商用交流電力系統５と本システムとの間を流
れる電流等に基づいて検出すると、インバータ２を停止
する（前記フルブリッジ回路の全スイッチ素子をオフに
する）。この停電検出後に、開閉器３が確実に開となっ
ているかどうかを検出し、その後、自立運転モードに入
る。このようにすることで、商用交流電力系統５への電
力流出を完全になくし、また、負荷線として通常使用し
ている家庭内の配電線を使用するため、非常に安全かつ
簡単に自立運転を行なうことが可能になっている。
【００２３】また本参考例にあっては、家庭内の配電線
をそのまま送電に利用するので、延長コード等も必要と
せず、自立運転時にも平時と変わりなく、簡単に電気を
使用できる。
をそのまま送電に利用するので、延長コード等も必要と
せず、自立運転時にも平時と変わりなく、簡単に電気を
使用できる。
【００２４】 ［参考例２］（単相２線２００Ｖ＋センタータップトラ
ンスの場合） 図４は本発明の他の参考例に係る太陽光発電システムの
構成を示す。図４のシステムは、図１のものに対し、イ
ンバータ２の出力に巻き数比が１：２の絶縁トランス６
を設け、単相３線式出力に変換したものである。これに
伴って、商用交流電力系統５の電気方式も単相３線式に
変更した。日本の現状では、２００Ｖを使用可能な単相
３線式の配電系統が多くを占めているので、このような
形態が実用上便利である。他の構成要素は、前記参考例
１と同一で良い。
ンスの場合） 図４は本発明の他の参考例に係る太陽光発電システムの
構成を示す。図４のシステムは、図１のものに対し、イ
ンバータ２の出力に巻き数比が１：２の絶縁トランス６
を設け、単相３線式出力に変換したものである。これに
伴って、商用交流電力系統５の電気方式も単相３線式に
変更した。日本の現状では、２００Ｖを使用可能な単相
３線式の配電系統が多くを占めているので、このような
形態が実用上便利である。他の構成要素は、前記参考例
１と同一で良い。
【００２５】このような形態であっても、図３の動作フ
ローは、前記参考例１と同一であり、本発明の技術的思
想の実現に何等支障のないことは明らかである。要は、
確実に商用交流電力系統と切り離されたことを検出して
から自立運転モードに移行することが本質的に重要であ
り、他の要素は、本発明の実施に際して、付加的要素に
過ぎないのである。
ローは、前記参考例１と同一であり、本発明の技術的思
想の実現に何等支障のないことは明らかである。要は、
確実に商用交流電力系統と切り離されたことを検出して
から自立運転モードに移行することが本質的に重要であ
り、他の要素は、本発明の実施に際して、付加的要素に
過ぎないのである。
【００２６】 ［実施例］（単相３線インバータ＋分岐開閉器の場合） 図５は本発明の一実施例に係る太陽光発電システムの構
成を示す。以下、図１および図４に示すシステムと異な
る点を説明する。図５のシステムでは、分岐開閉器３
ｂ，３ｃを設け、このうちの一方に開閉検出器３１ｂを
設けた。また、インバータ２としては、絶縁変圧器を使
用せずに単相３線式出力を出せるトランスレスインバー
タを使用した。このようなインバータの例としては、平
成７年度太陽エネルギー学会講演論文集第５０頁に開示
されているもの等がある。
成を示す。以下、図１および図４に示すシステムと異な
る点を説明する。図５のシステムでは、分岐開閉器３
ｂ，３ｃを設け、このうちの一方に開閉検出器３１ｂを
設けた。また、インバータ２としては、絶縁変圧器を使
用せずに単相３線式出力を出せるトランスレスインバー
タを使用した。このようなインバータの例としては、平
成７年度太陽エネルギー学会講演論文集第５０頁に開示
されているもの等がある。
【００２７】本実施例では、系統５との接続を遮断する
開閉器３ａと分岐開閉器３ｂの両方の回路が遮断されて
いることを検出してから自立運転モードに入る。こうす
ることによって、負荷４ｂのみを自立運転することが可
能である。
開閉器３ａと分岐開閉器３ｂの両方の回路が遮断されて
いることを検出してから自立運転モードに入る。こうす
ることによって、負荷４ｂのみを自立運転することが可
能である。
【００２８】この実施態様は負荷４ａと負荷４ｂとで重
要度合いが違う場合に好適である。太陽電池アレイ１の
出力は当然のことながら日射強度に依存するので、自立
運転モードで安定して電気を使うためには、一般的に負
荷容量を比較的小さく保つことが望ましい。このために
は不要不急の重要度の低い負荷は切るのが簡単確実であ
り、これを実現するのに本実施例は好適である。
要度合いが違う場合に好適である。太陽電池アレイ１の
出力は当然のことながら日射強度に依存するので、自立
運転モードで安定して電気を使うためには、一般的に負
荷容量を比較的小さく保つことが望ましい。このために
は不要不急の重要度の低い負荷は切るのが簡単確実であ
り、これを実現するのに本実施例は好適である。
【００２９】すなわち不要不急の負荷４ａへの供給回路
の分岐開閉器３ｂが開となったことと系統との接続を遮
断する開閉器３ａが開となったことを検出してから自立
運転を行なうので、負荷量が制限されて、比較的少ない
日射でも安定した運転が可能になる。
の分岐開閉器３ｂが開となったことと系統との接続を遮
断する開閉器３ａが開となったことを検出してから自立
運転を行なうので、負荷量が制限されて、比較的少ない
日射でも安定した運転が可能になる。
【００３０】
【発明の適用範囲】なお、上述の実施例においては、太
陽電池を直流電源とし、商用交流電力系統を主交流電力
系統とする家庭用の太陽光発電システムについて説明し
たが、前記直流電源は、コジェネレーションシステムに
おける燃料電池や熱電対またはプラズマ発電装置等、太
陽電池以外の直流電源であってもよい。また、前記主交
流電力系統は、工場等における自家交流発電設備等、商
用交流電力系統以外のを交流電力系統であってもよい。
さらには、複数のインバータ出力を連系させる際、他の
インバータ出力を互いに主交流電力系統と見做して発電
システムを構成してもよい。
陽電池を直流電源とし、商用交流電力系統を主交流電力
系統とする家庭用の太陽光発電システムについて説明し
たが、前記直流電源は、コジェネレーションシステムに
おける燃料電池や熱電対またはプラズマ発電装置等、太
陽電池以外の直流電源であってもよい。また、前記主交
流電力系統は、工場等における自家交流発電設備等、商
用交流電力系統以外のを交流電力系統であってもよい。
さらには、複数のインバータ出力を連系させる際、他の
インバータ出力を互いに主交流電力系統と見做して発電
システムを構成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、太陽電池
と、該太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータと、該インバータの出力を主交流電力系統と接
続するための連系用開閉器と、該インバータの出力を複
数の負荷の一部またはそれぞれに接続するための分岐用
開閉器を備えた太陽光発電システムにおいて、前記連系
用開閉器および少なくとも所定の分岐用開閉器それぞれ
の開／閉を検出する手段と、該検出手段により前記連系
用開閉器および所定の分岐用開閉器が開となったことを
検出したときにのみ前記インバータを自立運転する制御
手段とを具備することを特徴とし、以下の効果を有す
る。すなわち、主交流電力系統の異常時は、 （１）主交流電力系統とインバータ出力との間を接続す
る連系用開閉器が開いたことを検出してから、自立運転
モードに入るので系統に電力が流出することなく、安全
確実に自立運転可能である。 （２）自立運転専用コンセントを用いないので、延長ケ
ーブルなどを使用せずに負荷に電気が供給でき、自立運
転時の電気の使用が簡単である。 （３）さらに分岐回路の開閉器の開閉を検出してから自
立運転モードに入ることにより、負荷量を制限できるの
で、より安定した自立運転を実現できる。
と、該太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータと、該インバータの出力を主交流電力系統と接
続するための連系用開閉器と、該インバータの出力を複
数の負荷の一部またはそれぞれに接続するための分岐用
開閉器を備えた太陽光発電システムにおいて、前記連系
用開閉器および少なくとも所定の分岐用開閉器それぞれ
の開／閉を検出する手段と、該検出手段により前記連系
用開閉器および所定の分岐用開閉器が開となったことを
検出したときにのみ前記インバータを自立運転する制御
手段とを具備することを特徴とし、以下の効果を有す
る。すなわち、主交流電力系統の異常時は、 （１）主交流電力系統とインバータ出力との間を接続す
る連系用開閉器が開いたことを検出してから、自立運転
モードに入るので系統に電力が流出することなく、安全
確実に自立運転可能である。 （２）自立運転専用コンセントを用いないので、延長ケ
ーブルなどを使用せずに負荷に電気が供給でき、自立運
転時の電気の使用が簡単である。 （３）さらに分岐回路の開閉器の開閉を検出してから自
立運転モードに入ることにより、負荷量を制限できるの
で、より安定した自立運転を実現できる。
【００３２】上記のような優れた特徴を有する本発明
は、災害時などの停電時に自立運転を行なう太陽光発電
所として、産業上の利用価値が極めて高い。
は、災害時などの停電時に自立運転を行なう太陽光発電
所として、産業上の利用価値が極めて高い。
【図１】 本発明の参考例１に係る太陽光発電システム
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１のシステムにおけるインバータ制御回路
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】 図２の制御回路の動作を示すフローチャート
である。
である。
【図４】 本発明の他の参考例に係る太陽光発電システ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の一実施例に係る太陽光発電システム
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図６】 太陽光発電システムの第１の従来例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】 太陽光発電システムの第２の従来例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１：太陽電池アレイ、２：インバータ、２１：インバー
タ制御装置、２１１：ＣＰＵ、２１２：ＰＷＭ波形制御
回路、２１３：電圧・周波数基準発生回路、２１４：電
流基準発生回路、２１５：モード切替器、２２：交流出
力切替器、２３：自立運転専用出力コンセント、２４：
延長ケーブル、３，３ａ：（主）開閉器、３１，３１
ａ，３１ｂ：開閉検出器、３ｂ，３ｃ：分岐開閉器、
４，４ａ，４ｂ：負荷、５：商用系統、６：絶縁トラン
ス。
タ制御装置、２１１：ＣＰＵ、２１２：ＰＷＭ波形制御
回路、２１３：電圧・周波数基準発生回路、２１４：電
流基準発生回路、２１５：モード切替器、２２：交流出
力切替器、２３：自立運転専用出力コンセント、２４：
延長ケーブル、３，３ａ：（主）開閉器、３１，３１
ａ，３１ｂ：開閉検出器、３ｂ，３ｃ：分岐開閉器、
４，４ａ，４ｂ：負荷、５：商用系統、６：絶縁トラン
ス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−130831（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88980（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−65899（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−70533（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 G05F 1/67 H02J 1/00 H02J 7/35 H02J 3/38
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池と、該太陽電池からの直流電力
を交流電力に変換するインバータと、該インバータの出
力を主交流電力系統と接続するための連系用開閉器と、
該インバータの出力を複数の負荷の一部またはそれぞれ
に接続するための分岐用開閉器を備えた太陽光発電シス
テムにおいて、 前記連系用開閉器および少なくとも所定の分岐用開閉器
それぞれの開／閉を検出する手段と、 該検出手段により前記連系用開閉器および所定の分岐用
開閉器が開となったことを検出したときにのみ前記イン
バータを自立運転する制御手段とを具備することを特徴
とする太陽光発電システム。 - 【請求項２】 前記インバータが単相３線式の交流出力
を出力可能であり、かつ、前記主交流電力系統の電気方
式が単相３線式である請求項１記載の太陽光発電システ
ム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16047496A JP3327774B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 太陽光発電システム |
| US08/866,119 US5977659A (en) | 1996-06-03 | 1997-05-30 | Inverter apparatus and solar power generation apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16047496A JP3327774B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 太陽光発電システム |
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|---|---|
| JPH09322557A JPH09322557A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3327774B2 true JP3327774B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=15715742
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|---|---|---|---|
| JP16047496A Expired - Fee Related JP3327774B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 太陽光発電システム |
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| US7733069B2 (en) | 2000-09-29 | 2010-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Power converting apparatus and power generating apparatus |
| JP2002204531A (ja) | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Canon Inc | 交流連系装置およびその制御方法 |
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| EP1349263A1 (de) * | 2002-03-18 | 2003-10-01 | ABB Schweiz AG | Verfahren zum Betrieb eines Transformators an einer ansteuerbaren Spannungsquelle sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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| AU2003242109A1 (en) | 2003-06-09 | 2005-01-04 | Kyosemi Corporation | Generator system |
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| JP6886536B2 (ja) * | 2020-02-20 | 2021-06-16 | 大和ハウス工業株式会社 | 電力供給システム |
| JP6886535B2 (ja) * | 2020-02-20 | 2021-06-16 | 大和ハウス工業株式会社 | 電力供給システム |
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- 1996-06-03 JP JP16047496A patent/JP3327774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
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