JP6271306B2 - Solar power system - Google Patents
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Description
本発明は太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system.
近年、自然エネルギーを利用する発電システム、例えば太陽光エネルギーを利用する太陽光発電システムが注目されている。このような太陽光発電システムが特許文献1に開示されている。 In recent years, power generation systems that use natural energy, such as solar power generation systems that use solar energy, have attracted attention. Such a solar power generation system is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1に記載された従来の太陽光発電システムは複数の太陽電池モジュールを含む太陽電池アレイと、太陽電池アレイからの電力を集電する集電箱と、集電箱を介して得られる太陽電池アレイからの直流電力を交流電力に変換するインバータと、を備える。それぞれの構成要素の間がDCケーブルなどのケーブルにより電気的に接続されている。そして、インバータを代替インバータに代えることが可能な構成になっており、メンテナンス性の向上が図られている。 The conventional photovoltaic power generation system described in Patent Document 1 includes a solar cell array including a plurality of solar cell modules, a current collection box that collects power from the solar cell array, and solar power obtained via the current collection box. And an inverter that converts DC power from the battery array into AC power. Each component is electrically connected by a cable such as a DC cable. And it becomes a structure which can replace an inverter with an alternative inverter, and the improvement of maintainability is aimed at.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の太陽光発電システムは各構成要素の間を接続するケーブルについて特別な配慮がなされていないという問題があった。すなわち、多数の太陽電池モジュールから集電箱、インバータ、系統連系点へとケーブルを合流させるに連れて、ケーブルに流れる電流が非常に大きくなることが懸念されていた。ケーブルはその断面積に対応した許容電流が定められており、その許容電流を超える電流を流すと、ケーブルから発生するジュール熱によりケーブルを被覆する絶縁体が溶融する虞がある。 However, the conventional photovoltaic power generation system described in Patent Document 1 has a problem that no special consideration is given to the cables connecting the components. That is, as the cables are merged from a large number of solar cell modules to the current collection box, the inverter, and the grid connection point, there is a concern that the current flowing through the cables becomes very large. An allowable current corresponding to the cross-sectional area of the cable is determined. If a current exceeding the allowable current is passed, the insulator covering the cable may be melted by Joule heat generated from the cable.
一方、十分な余裕を見越して、許容電流が大きめのケーブルを使用すると、許容電流が大きくなるに連れてケーブルはその断面積が大きく、すなわち線径が比較的太くなり、重量も重くなる。これにより、ケーブルの配線時の取り回しに苦労するようになるという事態に至る。したがって、ケーブルの設置に係る作業負荷が非常に高くなる可能性があった。 On the other hand, if a cable with a large allowable current is used in anticipation of a sufficient margin, the cross-sectional area of the cable increases as the allowable current increases, that is, the wire diameter becomes relatively thick and the weight increases. This leads to a situation in which it becomes difficult to handle the cables. Therefore, the work load related to the installation of the cable may be very high.
また、太陽光発電システムはある一定の占有領域においてできるだけ発電効率が高くなるように、如何に太陽電池モジュールを含む構成要素を配置するかが重要である。 In addition, it is important how to arrange the components including the solar cell module so that the power generation efficiency of the solar power generation system is as high as possible in a certain occupied area.
特に、大規模な太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールの配置によっては50m以上もの長いケーブルが必要となる場合があり、断面積の大きいケーブルを使用すれば、設置負荷の増大や配線設計の自由度の低下を招く虞がある。 In particular, a large-scale photovoltaic power generation system may require a cable with a length of 50 m or more depending on the arrangement of solar cell modules. If a cable with a large cross-sectional area is used, the installation load increases and the wiring design is free. There is a risk of lowering the degree.
したがって、太陽光発電システムは必要以上にケーブルの断面積が大きくならないように配慮し、配線時の取り回しが容易で配置スペースを小さくすることができるよう工夫を凝らす必要がある。 Therefore, it is necessary for the photovoltaic power generation system to take care not to increase the cross-sectional area of the cable more than necessary, and to devise it so that it can be easily routed during wiring and the arrangement space can be reduced.
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ケーブルの配線時の取り回しを容易に行うことができ、作業効率の向上と、省スペース化とが図られた太陽光発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a photovoltaic power generation system that can easily handle cables during wiring, improve work efficiency, and save space. For the purpose.
上記の課題を解決するため、本発明の太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールと、複数の前記太陽電池モジュールと電気的に接続する複数の接続箱と、複数の前記接続箱と電気的に接続する集電箱と、複数の前記集電箱と電気的に接続するインバータと、入力端が前記インバータ側と電気的に接続し、出力端が系統連系点側と電気的に接続する第1昇圧トランスと、を備え、前記太陽電池モジュール、前記接続箱、前記集電箱及び前記インバータの各々の間に配線されて各々を電気的に接続するケーブルは電圧降下3%以内を満たすケーブルであるとともに、それらケーブルのうち、長さが他のケーブルより長いケーブルは導電体の径が前記他のケーブルより細く、長さが他のケーブルより短いケーブルは導電体の径が前記他のケーブルより太いことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a photovoltaic power generation system according to the present invention includes a plurality of solar cell modules, a plurality of connection boxes electrically connected to the plurality of solar cell modules, and a plurality of the connection boxes. A current collector box connected to the inverter, an inverter electrically connected to the plurality of current collector boxes, an input terminal electrically connected to the inverter side, and an output terminal electrically connected to the grid connection point side A first step-up transformer, and a cable that is wired between each of the solar cell module, the junction box, the current collection box, and the inverter to electrically connect each of the cables to satisfy a voltage drop of 3% or less Among these cables, the cable having a longer length than the other cable has a conductor diameter smaller than that of the other cable, and the cable having a shorter length than the other cable has a conductor diameter of the other cable. It is characterized in that thicker than Bull.
また、上記構成の太陽光発電システムにおいて、前記インバータと前記集電箱とが一体であることを特徴としている。なお、インバータと集電箱とが一体であることは、それらが電気回路的に一体であることを意味し、単にそれらを一緒に同じ箱に入れることを意味するわけではない。 In the photovoltaic power generation system having the above-described configuration, the inverter and the current collection box are integrated. Note that the fact that the inverter and the current collection box are integrated means that they are integrated in an electric circuit, and does not simply mean that they are put together in the same box.
また、上記構成の太陽光発電システムにおいて、前記インバータと第1昇圧トランスとの間に配線される第1ケーブルと、第1昇圧トランスと前記系統連系点との間に配線される第2ケーブルと、を備え、第2ケーブルは、導電体の径が第1ケーブル以下であり、且つ絶縁被覆の厚さが第1ケーブルよりも厚いことを特徴としている。 Further, in the photovoltaic power generation system having the above configuration, a first cable wired between the inverter and the first step-up transformer, and a second cable wired between the first step-up transformer and the grid connection point. The second cable is characterized in that the diameter of the conductor is equal to or smaller than that of the first cable, and the thickness of the insulating coating is thicker than that of the first cable.
また、上記構成の太陽光発電システムにおいて、第1昇圧トランスと前記系統連系点との間に電気的に接続される第2昇圧トランスと、第1昇圧トランスと第2昇圧トランスとの間に配線される第3ケーブルと、第2昇圧トランスと前記系統連系点との間に配線される第4ケーブルと、を備え、第4ケーブルは、導電体の径が第3ケーブル以下であり、且つ絶縁被覆の厚さが第3ケーブルよりも厚いことを特徴としている。 In the photovoltaic power generation system having the above-described configuration, the second step-up transformer electrically connected between the first step-up transformer and the grid connection point, and between the first step-up transformer and the second step-up transformer. A fourth cable wired between a third cable to be wired and a second step-up transformer and the grid connection point, and the fourth cable has a conductor diameter equal to or smaller than the third cable, In addition, the thickness of the insulation coating is thicker than that of the third cable.
本発明の構成によれば、ケーブルの配線時の取り回しを容易に行うことができ、作業効率の向上と、省スペース化とが図られた太陽光発電システムを提供することができる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to provide a solar power generation system that can be easily routed during cable wiring and that can improve work efficiency and save space.
以下、本発明の実施形態を図1〜図9に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
<第1実施形態>
最初に、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電システムについて、図1〜図5を用いてその構造を説明する。図1は太陽光発電システムの構成を示すブロック図、図2は太陽光発電システムの各ケーブルの構成を示す説明図である。図3、図4及び図5はそれぞれCVケーブル、CVDケーブル及びCVTケーブルの断面図である。
<First Embodiment>
First, the structure of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of each cable of the solar power generation system. 3, 4 and 5 are sectional views of a CV cable, a CVD cable and a CVT cable, respectively.
太陽光発電システム1は、図1及び図2に示すように太陽電池モジュール2、接続箱3、集電箱4、インバータ5、フィーダー盤6、連系トランス7及びVCT(計器用変成器)8を構成要素として備え、系統連系点CPに接続される。なお、図2ではVCT8の記載を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the photovoltaic power generation system 1 includes a
太陽電池モジュール2は太陽光エネルギーを利用して発電する光電変換装置である太陽電池セルが複数枚並べて接続されて構成される。太陽電池モジュール2は例えば直射日光を受けることができるよう屋外に設置される。ケーブル21が太陽電池モジュール2と接続箱3との間に配線されて各々を電気的に接続する。
The
接続箱3はケーブル21を介して複数の太陽電池モジュール2と電気的に接続される。接続箱3は太陽電池モジュール2が出力する発電電力を集電し、集電箱4に出力する機能を有する。ケーブル22が接続箱3と集電箱4との間に配線されて各々を電気的に接続する。
The
集電箱4はケーブル22を介して複数の接続箱3と電気的に接続される。集電箱4は接続箱3が出力する電力を集電し、インバータ5に出力する機能を有する。ケーブル23が集電箱4とインバータ5との間に配線されて各々を電気的に接続する。
The current collection box 4 is electrically connected to the plurality of
インバータ5はケーブル23を介して複数の集電箱4と電気的に接続される。インバータ5は直流電力を交流電力に変換するインバータとも呼ばれるDC/AC変換部(不図示)を備える。インバータ5は集電箱4が出力する直流電力を集電し、交流電力に変換してフィーダー盤6に出力する機能を有する。ケーブル24がインバータ5とフィーダー盤6との間に配線されて各々を電気的に接続する。
The
フィーダー盤6はケーブル24を介して複数のインバータ5と電気的に接続される。フィーダー盤6はインバータ5が出力する電力を集電し、連系トランス7に出力する機能を有する。ケーブル25(第1ケーブル)がフィーダー盤6と連系トランス7との間に配線されて各々を電気的に接続する。
The
連系トランス7(第1昇圧トランス)は入力端がインバータ5側のフィーダー盤6と電気的に接続し、出力端が系統連系点CPに電気的に接続する。連系トランス7はフィーダー盤6が出力する電力を系統電圧に合致する6.6kVの電圧へ昇圧し、VCT8を介して系統連系点CPに出力する機能を有する。ケーブル26(第2ケーブル)が連系トランス7と系統連系点CPとの間に配線され、VCT8を介して各々を電気的に接続する。
The interconnection transformer 7 (first step-up transformer) has an input end electrically connected to the
前述した各ケーブルは、例えば地中に埋設配線されたり、鉄塔を用いた架線による空中配線されたりする。 Each cable described above is buried in the ground, for example, or is wired in the air by an overhead line using a steel tower.
また、太陽光発電システム1は不図示の制御部を備える。制御部は予め記憶したプログラムやデータに基づきインバータ5などの各構成要素の動作を制御し、一連の電力供給運転を実現する。
Moreover, the solar power generation system 1 includes a control unit (not shown). A control part controls operation | movement of each component, such as the
続いて、ケーブル21〜26の詳細な構成について、図2〜図5を参照して説明する。
Next, the detailed configuration of the
ケーブル21は図2に示すように太陽電池モジュール2と接続箱3との間という系統連系点CPから最も遠い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル21としては、例えば図3に示すCVケーブルや図4に示すCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。
As shown in FIG. 2, the
CVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル、図3)は銅製の導電体51を厚さ3.0〜6.0mmの架橋ポリエチレン製の絶縁体52で被覆し、さらにその外側を厚さ1.5〜5.0mmの耐熱性ポリエチレン製のシース53で被覆している。CVDケーブル(図4)は2本の導電体51それぞれを個別に絶縁体52及びシース53で被覆している。
A CV cable (cross-linked polyethylene insulated vinyl sheath cable, FIG. 3) is a
また、ケーブル21は長さが2〜100mであり、導電体51の径(断面積)が1.5〜3.5mm2である。
The
ケーブル22は接続箱3と集電箱4との間というケーブル21より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル22としては、例えばCVケーブルやCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル22は長さが5〜100mであり、導電体51の径(断面積)が3.5〜38mm2である。
The
ケーブル23は集電箱4とインバータ5との間というケーブル22より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル23としては、例えばCVケーブルやCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル23は長さが5〜100mであり、導電体51の径(断面積)が3.5〜150mm2である。
The
ケーブル24はインバータ5とフィーダー盤6との間というケーブル23より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜600Vの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル24としては、例えば図5に示すCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。
The
CVTケーブル(図5)は3本の導電体51それぞれを個別に半導電層54、絶縁体52、半導電層55及び遮蔽層56の順で被覆している。そして、それら3本を互いに隣接させて外側をテープ57及びシース53で被覆し、断面円形となるようにシース53の内側の隙間に介在物58を充填している。
In the CVT cable (FIG. 5), the three
また、ケーブル24は長さが5〜500mであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The
ケーブル25(第1ケーブル)はフィーダー盤6と連系トランス7との間というケーブル24より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜600Vの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル25としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル25は長さが0.1〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The cable 25 (first cable) is used between the
ケーブル26(第2ケーブル)は連系トランス7と系統連系点CPとの間というケーブル25より系統連系点CPに近い箇所で使用され、6.6kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル26としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル26は長さが0.1〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。なお、ケーブル26は、導電体51の径がケーブル25以下であり、且つ絶縁被覆(絶縁体52)の厚さがケーブル25よりも厚くなっている。
The cable 26 (second cable) is used at a location closer to the system interconnection point CP than the
以上のケーブルは始点から終点に至るまでの電圧降下が3%以内(さらに厳しくは2%以内)を満たすケーブルを選択している。なお、ケーブルによる電圧降下eは、式(1)で算出することができる。 The above cables are selected so that the voltage drop from the start point to the end point satisfies 3% (more strictly within 2%). The voltage drop e due to the cable can be calculated by equation (1).
e=K×I×(r×cosθr+X×sinθr)×L ・・・(1)
e:電圧降下[V]
K:配線方式による係数
I:通電電流[A]
r:ケーブル1kmあたりの交流導電体抵抗[Ω/km]
X:ケーブル1kmあたりのリアクタンス[Ω/km]
cosθr:負荷端力率
L:線路のこう長[km]
e = K × I × (r × cos θr + X × sin θr) × L (1)
e: Voltage drop [V]
K: Coefficient according to wiring system I: Energizing current [A]
r: AC conductor resistance per 1 km of cable [Ω / km]
X: Reactance per 1 km of cable [Ω / km]
cos θr: Load end power factor L: Length of line [km]
DC側、AC側それぞれについて電圧降下eを式(1)で算出し、それら電圧降下eがDC側、AC側それぞれで3%以内(または2%以内)を満たすように使用するケーブルの導電体の径を選択する。また、この電圧降下eに係る仕様を満たす場合、導電体の径がより太いケーブルを使用すれば電気抵抗がより下がるので、送電効率を向上させて太陽光発電システムの発電効率を向上させることができる。 The voltage drop e for each of the DC side and AC side is calculated by the formula (1), and the conductor of the cable used so that these voltage drops e satisfy within 3% (or within 2%) of each of the DC side and AC side. Select the diameter. In addition, when the specification relating to the voltage drop e is satisfied, if a cable having a thicker conductor is used, the electrical resistance is further lowered. Therefore, it is possible to improve the power transmission efficiency and the power generation efficiency of the photovoltaic power generation system. it can.
なお、第1実施形態の太陽光発電システム1は、例えば以下に示すDC2000kWの太陽光発電システムのシステム規模に該当している。そのシステム規模は、
敷地面積:26,400〜30,000m2、
モジュール設置枚数:6,800〜15,700枚、
接続箱数:60〜100台、
集電箱数:7〜20台、
インバータ数:1台〜20台、である。
In addition, the solar power generation system 1 of 1st Embodiment corresponds to the system scale of the DC2000kW solar power generation system shown below, for example. The system scale is
Site area: 26,400-30,000 m 2
Number of installed modules: 6,800-15,700
Number of connection boxes: 60 to 100 units
Number of current collection boxes: 7-20
Number of inverters: 1 to 20 units.
この構成は一例であり、近年集電箱の機能を有したインバータも多く、この構成に限定されるわけではない。 This configuration is an example, and in recent years, there are many inverters having a function of a current collection box, and the present invention is not limited to this configuration.
ここで、図2における複数のケーブル21〜23は太陽光発電システム1の各構成要素の配置に応じて、それぞれ経路長が大きく異なる。例えば、太陽電池モジュール2と接続箱3との間を接続するケーブル21はその経路長が2〜100mと大きく異なる。
Here, the plurality of
太陽発電システム1は所定の敷地内で発電量をより高くするために各構成要素を好適に配置し、それに応じてケーブルの配線時に取り回しを行う。ケーブルの配線は前述のとおり地下に埋設したり、空中架線したりする。これにより、ケーブルの径が大きく、その体積や重量が増大するほど設置にかかる負荷が増大し、コストも大きくなる。また、径が太いケーブルほど屈曲させることが困難になるので、配線時の取り回しの自由度も低下することになる。この影響は配線長が長いほど顕著になる。 The solar power generation system 1 suitably arranges each component in order to increase the amount of power generation within a predetermined site, and performs routing accordingly when wiring cables. As mentioned above, the cable wiring will be buried underground or overhead. Thereby, as the diameter of the cable increases and the volume and weight increase, the load applied to the installation increases and the cost also increases. Moreover, since it becomes difficult to bend a cable with a thicker diameter, the freedom degree of the wiring at the time of wiring will also fall. This effect becomes more prominent as the wiring length is longer.
したがって、本発明の太陽光発電システム1は距離がより長いケーブルほど、前述の電圧降下3%以内を満たし、且つ可能な限り径の小さいケーブルを用い、逆に距離が近いケーブルには径の太いケーブルを用いることで発電効率を向上させるところに特徴がある。 Therefore, in the photovoltaic power generation system 1 of the present invention, a cable having a longer distance satisfies the above voltage drop of 3% and uses a cable having a diameter as small as possible, and conversely, a cable having a shorter distance has a larger diameter. It is characterized in that power generation efficiency is improved by using cables.
たとえば、図1及び図2のケーブル22において経路長100mで、最大電圧950Vのときは電圧降下3%以内を満たす中で可能な限り細い径3.5mm2のケーブルを用い、経路長5mの配線負荷が低い場合には径3.5mm2以上でできる限り太いケーブル、例えば径22mm2のケーブルを用いる。
For example, in the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態の太陽光発電システムについて、図6及び図7を用いて説明する。図6は太陽光発電システムの構成を示すブロック図、図7は太陽光発電システムの各ケーブルの構成を示す説明図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図1〜図5を用いて説明した前記第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
Second Embodiment
Next, the solar power generation system of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.6 and FIG.7. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of each cable of the solar power generation system. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment. The description of the drawings and the description thereof will be omitted.
第2実施形態の太陽光発電システム1は、図6及び図7に示すようにフィーダー盤6と連系トランス11との間に第1ステップアップトランス9(第1昇圧トランス)と、第2ステップアップトランス10(第2昇圧トランス)とを構成要素として備える。
As shown in FIGS. 6 and 7, the photovoltaic power generation system 1 of the second embodiment includes a first step-up transformer 9 (first step-up transformer) and a second step between the
第1ステップアップトランス9はその入力端が単一のフィーダー盤6の出力端に接続され、第2ステップアップトランス10はその入力端が複数の第1ステップアップトランス9の出力端に接続されて電力を集電する。第1ステップアップトランス9及び第2ステップアップトランス10はフィーダー盤6が出力する電力を連系トランス11が系統電圧に合致する電圧へ昇圧するにあたって、段階的に電力を昇圧して連系トランス11に出力する機能を有する。
The first step-up transformer 9 has its input end connected to the output end of a
ケーブル35がフィーダー盤6と第1ステップアップトランス9との間に配線されて各々を電気的に接続する。ケーブル36(第3ケーブル)が第1ステップアップトランス9と第2ステップアップトランス10との間に配線されて各々を電気的に接続する。ケーブル37(第4ケーブル)が第2ステップアップトランス10と連系トランス11との間に配線されて各々を電気的に接続する。
A
続いて、ケーブル31〜38の詳細な構成について、図7を参照して説明する。
Next, the detailed configuration of the
ケーブル31は図7に示すように太陽電池モジュール2と接続箱3との間という系統連系点CPから最も遠い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル31としては、例えば図3に示すCVケーブルや図4に示すCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル31は長さが2〜100mであり、導電体51の径(断面積)が1.5〜3.5mm2である。
As shown in FIG. 7, the
ケーブル32は接続箱3と集電箱4との間というケーブル31より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル32としては、例えばCVケーブルやCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル32は長さが5〜100mであり、導電体51の径(断面積)が3.5〜38mm2である。
The
ケーブル33は集電箱4とインバータ5との間というケーブル32より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル33としては、例えばCVケーブルやCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル33は長さが5〜100mであり、導電体51の径(断面積)が3.5〜38mm2である。
The
ケーブル34はインバータ5とフィーダー盤6との間というケーブル33より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜600Vの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル34としては、例えば図5に示すCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル34は長さが5〜500mであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The
ケーブル35はフィーダー盤6と第1ステップアップトランス9との間というケーブル34より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜600Vの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル35としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル35は長さが5〜500mであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The
ケーブル36(第3ケーブル)は第1ステップアップトランス9と第2ステップアップトランス10との間というケーブル35より系統連系点CPに近い箇所で使用され、6.1〜6.8kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル36としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル36は長さが0.3〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The cable 36 (third cable) is used between the first step-up transformer 9 and the second step-up
ケーブル37(第4ケーブル)は第2ステップアップトランス10と連系トランス11との間というケーブル36より系統連系点CPに近い箇所で使用され、21〜78kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル37としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル37は長さが0.3〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜250mm2である。なお、ケーブル37は、導電体51の径がケーブル36以下であり、且つ絶縁被覆(絶縁体52)の厚さがケーブル36よりも厚くなっている。
The cable 37 (fourth cable) is used at a location closer to the system interconnection point CP than the
ケーブル38は連系トランス11と系統連系点CPとの間というケーブル37より系統連系点CPに近い箇所で使用され、21〜78kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル38としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル38は長さが0.3〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜250mm2である。
The
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態の太陽光発電システムについて、図8及び図9を用いて説明する。図8は太陽光発電システムの構成を示すブロック図、図9は太陽光発電システムの各ケーブルの構成を示す説明図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図1〜図5を用いて説明した前記第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
<Third Embodiment>
Next, the solar power generation system of 3rd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.8 and FIG.9. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of each cable of the solar power generation system. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment. The description of the drawings and the description thereof will be omitted.
第3実施形態の太陽光発電システム1は、図8及び図9に示すように太陽電池モジュール2とインバータ5との間に接続箱3を構成要素として備え、インバータ5と連系トランス13との間にステップアップトランス12(第1昇圧トランス)を構成要素として備える。連系トランス13は複数のステップアップトランス12の出力側に接続されて電力を集電する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the photovoltaic power generation system 1 of the third embodiment includes a
なお、このインバータ5はインバータ本来の機能を有する電気回路と集電機能を有する電気回路とが一体になったもので構成される。すなわち、このインバータ5は集電箱と一体である。
The
ケーブル43(第1ケーブル)がインバータ5とステップアップトランス12との間に配線されて各々を電気的に接続する。ケーブル44(第2ケーブル)がステップアップトランス12と連系トランス13との間に配線されて各々を電気的に接続する。
A cable 43 (first cable) is wired between the
続いて、ケーブル41〜45の詳細な構成について、図9を参照して説明する。
Next, the detailed configuration of the
ケーブル41は図9に示すように太陽電池モジュール2と接続箱3との間という系統連系点CPから最も遠い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル41としては、例えば図3に示すCVケーブルや図4に示すCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル41は長さが2〜100mであり、導電体51の径(断面積)が1.5〜3.5mm2である。
As shown in FIG. 9, the
ケーブル42は接続箱3とインバータ5との間というケーブル41より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜950Vの動作電圧の直流電流が流れる。ケーブル42としては、例えばCVケーブルやCVDケーブルなどといった直流用のケーブルが使用される。ケーブル42は長さが5〜100mであり、導電体51の径(断面積)が3.5〜38mm2である。
The
ケーブル43(第1ケーブル)はインバータ5とステップアップトランス12との間というケーブル42より系統連系点CPに近い箇所で使用され、200〜600Vの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル43としては、例えば図5に示すCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル43は長さが5〜500mであり、導電体51の径(断面積)が22〜325mm2である。
The cable 43 (first cable) is used between the
ケーブル44(第2ケーブル)はステップアップトランス12と連系トランス13との間というケーブル43より系統連系点CPに近い箇所で使用され、21〜78kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル44としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル44は長さが0.1〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜250mm2である。なお、ケーブル44は、導電体51の径がケーブル43以下であり、且つ絶縁被覆(絶縁体52)の厚さがケーブル43よりも厚くなっている。
The cable 44 (second cable) is used at a location closer to the system interconnection point CP than the
ケーブル45は連系トランス13と系統連系点CPとの間というケーブル44より系統連系点CPに近い箇所で使用され、21〜78kVの動作電圧の交流電流が流れる。ケーブル45としては、例えばCVTケーブルなどといった交流用のケーブルが使用される。ケーブル45は長さが0.1〜15kmであり、導電体51の径(断面積)が22〜250mm2である。
The
上記のように、太陽光発電システム1は複数の太陽電池モジュール2と、複数の太陽電池モジュール2と電気的に接続する複数の接続箱3と、複数の接続箱3と電気的に接続する集電箱4と、複数の集電箱4と電気的に接続するインバータ5と、入力端がインバータ5側と電気的に接続し、出力端が系統連系点CP側と電気的に接続する第1昇圧トランス(連系トランス7、第1ステップアップトランス9またはステップアップトランス12)と、を備える。太陽電池モジュール2、接続箱3、集電箱4及びインバータ5の各々の間に配線されて各々を電気的に接続するケーブルは電圧降下3%以内を満たすケーブルであるとともに、それらケーブルのうち、長さが他のケーブルより長いケーブルは導電体51の径が前記他のケーブルより細く、長さが他のケーブルより短いケーブルは導電体51の径が前記他のケーブルより太い。
As described above, the photovoltaic power generation system 1 includes a plurality of
この構成によれば、太陽電池モジュール2に接続するケーブル21、31、41は構成要素間が遠距離で設置負荷が大きくなる可能性がある場合に断面積が比較的小さい、すなわち導電体51の径が比較的細いものにすることができる。したがって、太陽電池モジュール2の設置に係るケーブルの配線時の取り回しが容易になり、ケーブルの占有スペースを低減させることが可能である。また、構成要素間が近距離でケーブルの取り回しが容易な場合、電圧降下3%以内にとらわれず、コストや設置負荷の許容範囲でできるかぎり導電体51の径の太いケーブルを用いることができる。これにより、電気の伝送効率を向上させることが可能である。
According to this configuration, the
また、第3実施形態において、太陽光発電システム1はインバータ5と集電箱とが一体である。
Moreover, in 3rd Embodiment, the solar power generation system 1 has the
この構成によれば、インバータ5と集電箱との間にケーブルを配線する必要がなく、ケーブルの配線時の取り回しに配慮する必要もない。したがって、ケーブルの設置に係る作業効率が向上し、省スペース化を図ることができる。また、インバータ5と集電箱との間で電圧降下が無いので、送電効率の低下を抑制することが可能である。
According to this configuration, it is not necessary to wire a cable between the
また、第1及び第3実施形態において、太陽光発電システム1はインバータ5と第1昇圧トランス(連系トランス7またはステップアップトランス12)との間に配線される第1ケーブル(ケーブル25またはケーブル43)と、第1昇圧トランスと系統連系点CPとの間に配線される第2ケーブル(ケーブル26またはケーブル44)と、を備える。第2ケーブルは導電体51の径が第1ケーブル以下であり、且つ絶縁体52の厚さが第1ケーブルよりも厚い。
In the first and third embodiments, the photovoltaic power generation system 1 includes a first cable (the
この構成によれば、電気が第1昇圧トランスによって高電圧化されるので、第2ケーブルは導電体51の径を第1ケーブルより細くすることができる。したがって、ケーブルの配線時の取り回しを容易に行うことができ、作業効率の向上と、省スペース化とを図ることが可能である。なお、電気の高電圧化により第2ケーブルの絶縁性が懸念されるが、絶縁被膜を第1ケーブルより厚くすることにより、第2ケーブルの絶縁性を確保することが可能である。
According to this configuration, since electricity is increased in voltage by the first step-up transformer, the diameter of the
また、第2実施形態において、太陽光発電システム1は第1昇圧トランス(第1ステップアップトランス9)と系統連系点CPとの間に電気的に接続される第2昇圧トランス(第2ステップアップトランス10)と、第1昇圧トランスと第2昇圧トランスとの間に配線される第3ケーブル(ケーブル36)と、第2昇圧トランスと前記系統連系点との間に配線される第4ケーブル(ケーブル37)と、を備える。第4ケーブルは導電体51の径が第3ケーブル以下であり、且つ絶縁体52の厚さが第3ケーブルよりも厚い。
In the second embodiment, the photovoltaic power generation system 1 includes a second step-up transformer (second step) electrically connected between the first step-up transformer (first step-up transformer 9) and the grid connection point CP. Up transformer 10), a third cable (cable 36) wired between the first boost transformer and the second boost transformer, and a fourth cable wired between the second boost transformer and the grid connection point. A cable (cable 37). In the fourth cable, the diameter of the
この構成によれば、電気が第2昇圧トランスによって高電圧化されるので、第4ケーブルは導電体51の径を第3ケーブルより細くすることができる。したがって、ケーブルの配線時の取り回しを容易に行うことができ、作業効率の向上と、省スペース化とを図ることが可能である。なお、電気の高電圧化により第4ケーブルの絶縁性が懸念されるが、絶縁被膜を第3ケーブルより厚くすることにより、第4ケーブルの絶縁性を確保することが可能である。
According to this configuration, since electricity is increased in voltage by the second step-up transformer, the diameter of the
このようにして、本発明の上記実施形態の構成によれば、ケーブルの配線時の取り回しを容易に行うことができ、作業効率の向上と、省スペース化とが図られた太陽光発電システム1を提供することができる。 Thus, according to the configuration of the above-described embodiment of the present invention, the solar power generation system 1 can be easily routed at the time of cable wiring, and the working efficiency is improved and the space is saved. Can be provided.
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明は太陽光発電システムにおいて利用可能である。 The present invention can be used in a photovoltaic power generation system.
1 太陽光発電システム
2 太陽電池モジュール
3 接続箱
4 集電箱
5 インバータ
6 フィーダー盤
7 連系トランス(第1昇圧トランス)
8 VCT
9 第1ステップアップトランス(第1昇圧トランス)
10 第2ステップアップトランス(第2昇圧トランス)
11 連系トランス
12 ステップアップトランス(第1昇圧トランス)
13 連系トランス
21〜24、31〜35、38、41、42、45 ケーブル
25、43 第1ケーブル
26、44 第2ケーブル
36 第3ケーブル
37 第4ケーブル
51 導電体
52 絶縁体(絶縁被膜)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic
8 VCT
9 First step-up transformer (first step-up transformer)
10 Second step-up transformer (second step-up transformer)
11
13 interconnection transformer 21-24, 31-35, 38, 41, 42, 45
Claims (4)
複数の前記太陽電池モジュールと電気的に接続する複数の接続箱と、
複数の前記接続箱と電気的に接続する集電箱と、
複数の前記集電箱と電気的に接続するインバータと、
入力端が前記インバータ側と電気的に接続し、出力端が系統連系点側と電気的に接続する第1昇圧トランスと、
を備え、
前記太陽電池モジュール、前記接続箱、前記集電箱及び前記インバータの各々の間に配線されて各々を電気的に接続するケーブルは電圧降下3%以内を満たすケーブルであるとともに、それらケーブルのうち、長さが他のケーブルより長いケーブルは導電体の径が前記他のケーブルより細く、長さが他のケーブルより短いケーブルは導電体の径が前記他のケーブルより太いことを特徴とする太陽光発電システム。 A plurality of solar cell modules;
A plurality of junction boxes electrically connected to the plurality of solar cell modules;
A current collection box electrically connected to the plurality of junction boxes;
An inverter electrically connected to the plurality of current collection boxes;
A first step-up transformer whose input terminal is electrically connected to the inverter side and whose output terminal is electrically connected to the grid connection point side;
With
Cables that are wired between each of the solar cell module, the junction box, the current collection box, and the inverter to electrically connect each of them are cables that satisfy a voltage drop of 3% or less, and among these cables, A solar cable characterized in that a cable having a longer length than other cables has a conductor diameter smaller than that of the other cables, and a cable having a shorter length than other cables has a conductor diameter larger than that of the other cables. Power generation system.
前記第1昇圧トランスと前記系統連系点との間に配線される第2ケーブルと、
を備え、
前記第2ケーブルは、導電体の径が前記第1ケーブル以下であり、且つ絶縁被覆の厚さが前記第1ケーブルよりも厚いことを特徴とする請求項1または2に記載の太陽光発電システム。 A first cable to be wired between the first step-up transformer and the inverter,
A second cable wired between the first step-up transformer and the grid connection point;
With
The second cable is a diameter of the conductor is less than the first cable, and solar power generation system according to claim 1 or 2 the thickness of the insulating coating, characterized in that thicker than said first cable .
前記第1昇圧トランスと前記第2昇圧トランスとの間に配線される第3ケーブルと、
前記第2昇圧トランスと前記系統連系点との間に配線される第4ケーブルと、
を備え、
前記第4ケーブルは、導電体の径が前記第3ケーブル以下であり、且つ絶縁被覆の厚さが前記第3ケーブルよりも厚いことを特徴とする請求項1または2に記載の太陽光発電システム。 A second step-up transformer electrically connected between the first step-up transformer and the grid connection point;
A third cable is wired between the second step-up transformer and the first step-up transformer,
A fourth cable wired between the second step-up transformer and the grid connection point;
With
It said fourth cable is a diameter of the conductor is less than the third cable, and solar power generation system according to claim 1 or 2 the thickness of the insulating coating is characterized thicker than the third cable .
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