JP6296878B2 - 系統連系インバータおよび発電電力推定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態の系統連系インバータ1を含む太陽光発電システムの構成例を示す図である。太陽光発電システムは、系統連系インバータ1と、太陽電池2と、商用系統3と、を備える。系統連系インバータ1は、太陽電池2および商用系統3と接続し、入力となる太陽電池2の出力電力(直流電力)を商用系統3の交流電力に変換する。
本実施の形態では、系統連系インバータがコンバータ部を備える構成とする。実施の形態1と異なる部分について説明する。
C:コンデンサ8の容量
Va:発電電力推定運転前に電圧検出器13で検出された電圧
Vb:発電電力推定運転後に電圧検出器13で検出された電圧
t:発電電力推定運転を実施した時間
Claims (9)
- 複数のスイッチ素子を用いて、太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータと、
前記スイッチ素子を駆動するパルス信号を出力するパルス発生器と、
前記パルス発生器を制御する制御器と、
前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定器と、
を備え、
前記制御器は、前記インバータと前記商用系統との連系前に、前記パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させ、
前記発電電力推定器は、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて現在の前記太陽電池の発電電力の最大値を推定し、前記太陽電池の最大発電電力の推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する、
ことを特徴とする系統連系インバータ。 - 前記制御器は、前記太陽電池の発電電力推定時、前記パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子をオンとオフの比が50%であるパルス幅で駆動させ、
前記発電電力推定器は、動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧と前記パルス信号のパルス幅より設定される前記スイッチ素子駆動時の消費電力とを用いて前記太陽電池の最大発電電力を推定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の系統連系インバータ。 - 前記発電電力推定器は、前記消費電力を、製品である系統連系インバータの工場出荷時
に記憶している、
ことを特徴とする請求項2に記載の系統連系インバータ。 - 前記発電電力推定器は、前記消費電力として、動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とパルス幅により予め決められた値を記憶する、
ことを特徴とする請求項3に記載の系統連系インバータ。 - 前記発電電力推定器は、前記消費電力として、製品生産時に測定された値を記憶する、
ことを特徴とする請求項3に記載の系統連系インバータ。 - 複数のスイッチ素子を用いて、太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータと、
前記スイッチ素子を駆動する第1のパルス信号を出力する第1のパルス発生器と、
前記太陽電池からの直流電力の出力電圧を前記インバータが交流電力を生成可能な電圧に昇圧するコンバータと、
前記コンバータを駆動する第2のパルス信号を出力する第2のパルス発生器と、
前記コンバータが昇圧した電圧を平滑するコンデンサと、
前記第1および第2のパルス発生器を制御する制御器と、
前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定器と、
を備え、
前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧以下の場合、
前記制御器は、前記コンバータを駆動する制御を行い、
前記発電電力推定器は、前記コンデンサの電圧変化を監視することで前記太陽電池の発電電力の最大値を推定し、前記太陽電池の最大発電電力の推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知し、
一方、前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧より高い場合、
前記制御器は、前記コンバータを駆動させず、前記第1のパルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させ、
前記発電電力推定器は、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記発電電力の最大値を推定し、前記太陽電池の最大発電電力の推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する、
ことを特徴とする系統連系インバータ。 - 前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧より高い場合、
前記制御器は、前記太陽電池の発電電力推定時、前記第1のパルス発生器を制御し、前記スイッチ素子をオンとオフの比が50%であるパルス幅で駆動させ、
前記発電電力推定器は、動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧と前記第1のパルス信号のパルス幅より設定される前記スイッチ素子駆動時の消費電力とを用いて前記発電電力の最大値を推定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の系統連系インバータ。 - 太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータを備える系統連系インバータにおける発電電力推定方法であって、
電圧検出器が、前記インバータのスイッチ素子駆動前の太陽電池の出力電圧を検出する第1の電圧検出ステップと、
制御器が、前記インバータと前記商用系統との連系前に、パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させるスイッチ駆動ステップと、
前記電圧検出器が、動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧を検出する第2の電圧検出ステップと、
発電電力推定器が、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記太陽電池の発電電力の最大値を推定する発電電力推定ステップと、
前記発電電力推定器が、前記太陽電池の最大発電電力の推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する起動許可ステップと、
を含むことを特徴とする発電電力推定方法。 - 前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧を超えている場合、
前記第1の電圧検出ステップ、前記スイッチ駆動ステップ、前記第2の電圧検出ステップを実施し、前記発電電力推定器が、前記発電電力推定ステップを第1の発電電力推定ステップとして前記太陽電池の発電電力の最大値を推定し、
一方、前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧以下の場合、さらに、
コンデンサ電圧検出器が、コンバータ動作前のコンデンサの電圧を検出する第1のコンデンサ電圧検出ステップと、
前記コンバータが、前記太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧ステップと、
前記コンデンサが、前記コンバータによる昇圧後の電圧を平滑する平滑ステップと、
前記コンデンサ電圧検出器が、前記コンバータ動作後の前記コンデンサの電圧を検出する第2のコンデンサ電圧検出ステップと、
前記発電電力推定器が、前記コンバータ動作前の前記コンデンサの電圧と前記コンバータ動作後の前記コンデンサの電圧とを用いて前記太陽電池の発電電力の最大値を推定する第2の発電電力推定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項8に記載の発電電力推定方法。
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