JP6422247B2

JP6422247B2 - Inverter

Info

Publication number: JP6422247B2
Application number: JP2014134005A
Authority: JP
Inventors: 大介田嶌; 西尾　直樹; 直樹西尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: JP2016013010A

Description

本発明は、太陽電池で発電した直流電力を交流電力に変換して商用電力系統へ逆潮流するパワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner that converts DC power generated by a solar cell into AC power and reversely flows to a commercial power system.

近年、自然エネルギーへの関心の高まりから太陽光発電システムが注目を集めており、太陽光発電システムにおいては、太陽電池で発電される直流電力を交流電力に変換し商用電力系統へ逆潮流するパワーコンディショナが重要な構成機器となっている。 In recent years, solar power generation systems have attracted attention due to the growing interest in natural energy. In solar power generation systems, the power that converts the DC power generated by solar cells into AC power and flows backward to the commercial power system. Conditioners are an important component.

例えば下記特許文献１に示される従来技術では、商用電力系統が停電した場合、インバータが自立運転することでインバータ出力が１つの自立運転出力端子を介して負荷に供給される。 For example, in the prior art disclosed in Patent Document 1 below, when the commercial power system fails, the inverter operates independently so that the inverter output is supplied to the load via one independent operation output terminal.

特許第４５２４８４０号公報Japanese Patent No. 4524840

しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術は、１つの自立運転出力端子を備えているが、自立運転出力端子として使用されるコンセント類の出力容量は規格に規定されている。そのためパワーコンディショナに内蔵されるインバータの出力可能な電力値が自立運転出力端子の出力容量より大きい場合、自立運転出力端子に接続される負荷には自立運転出力端子の出力容量以上の電力を供給することができず、インバータ出力を有効に利用することができないという課題があった。 However, although the prior art disclosed in Patent Document 1 includes one independent operation output terminal, the output capacity of outlets used as the independent operation output terminal is defined in the standard. Therefore, if the power value that can be output from the inverter built in the inverter is larger than the output capacity of the self-sustained operation output terminal, the load connected to the self-sustained operation output terminal is supplied with more power than the output capacity of the self-sustained operation output terminal. There is a problem that the inverter output cannot be used effectively.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インバータを含む電力変換部の出力を有効に利用することができるパワーコンディショナを得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the power conditioner which can utilize effectively the output of the power converter part containing an inverter.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池で発電された直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記電力変換部の出力電圧の電圧値を検出する電圧検出器と、前記電力変換部からの出力を負荷へ供給する複数の自立運転出力端子と、前記複数の自立運転出力端子に流れる電流の電流値を検出する複数の端子電流検出器と、前記電力変換部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出器で検出された電圧値と、前記複数の端子電流検出器で検出された電流値とに基づいて、前記複数の自立運転出力端子の出力電力値を求め、前記複数の自立運転出力端子のうちのいずれかの出力電力値が、前記制御部に設定された前記各自立運転出力端の出力容量規定値を超えた場合、前記電力変換部の運転を停止させ、前記複数の自立運転出力端子の出力電力値を合算した値が、前記制御部に設定された前記電力変換部の出力容量を超えた場合、前記電力変換部の運転を停止させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention detects a voltage value of an output voltage of a power converter that converts DC power generated by a solar cell into AC power, and an output voltage of the power converter. A voltage detector; a plurality of independent operation output terminals for supplying an output from the power converter to a load; a plurality of terminal current detectors for detecting a current value of a current flowing through the plurality of independent operation output terminals; A control unit that controls the operation of the power conversion unit, the control unit based on the voltage value detected by the voltage detector and the current value detected by the plurality of terminal current detectors, The output power values of the plurality of self-sustained operation output terminals are obtained, and the output power value of any of the plurality of self-sustained operation output terminals is an output capacity specified value of each of the self-sustained operation output terminals set in the control unit If exceeded, luck of the power converter unit Is stopped, the value obtained by summing the output power value before Symbol plurality of autonomous operation output terminal, when it exceeds the output capacity of the power conversion unit which is set in the control unit stops the operation of the power converter unit It is characterized by that.

この発明によれば、複数の自立運転出力端子に流れる電流値を用いて演算した出力電力値が出力容量規定値を超えない範囲で複数の自立運転出力端子を同時に使用することができるため、インバータを含む電力変換部の出力を有効に利用することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, since the output power value calculated using the current values flowing through the plurality of independent operation output terminals does not exceed the output capacity specified value, the plurality of independent operation output terminals can be used simultaneously. It is possible to effectively use the output of the power converter including the power.

図１は、本発明の実施の形態１に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a photovoltaic power generation system including a power conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、本発明の実施の形態２に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a photovoltaic power generation system including a power conditioner according to Embodiment 2 of the present invention. 図３は、本発明の実施の形態３に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a photovoltaic power generation system including a power conditioner according to Embodiment 3 of the present invention. 図４は、本発明の実施の形態４に係るパワーコンディショナを含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a photovoltaic power generation system including a power conditioner according to Embodiment 4 of the present invention.

以下に、本発明に係るパワーコンディショナの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a power conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るパワーコンディショナ２を含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。太陽光発電システムは、太陽電池１およびパワーコンディショナ２を備え、パワーコンディショナ２は、太陽電池１で発電された直流電力を交流電力に変換し商用電力系統３へ逆潮流する装置である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a photovoltaic power generation system including a power conditioner 2 according to Embodiment 1 of the present invention. The solar power generation system includes a solar cell 1 and a power conditioner 2, and the power conditioner 2 is a device that converts DC power generated by the solar cell 1 into AC power and reversely flows to the commercial power system 3.

パワーコンディショナ２は、コンバータ４、インバータ５およびフィルタ回路７を含んで構成された電力変換部１２と、制御部６と、自立運転出力切替リレー８と、連系運転出力切替リレー９と、複数の自立運転出力端子１０−１，１０−２，１０−ｎと、電圧検出器１１と、複数の端子電流検出器１４−１，１４−２，１４−ｎと、電流検出器１５とを備える。ｎは２以上の整数である。以下の説明では特に言及する場合を除き、複数の自立運転出力端子１０−１，１０−２，１０−ｎを「各自立運転出力端子１０」と称し、複数の端子電流検出器１４−１，１４−２，１４−ｎを「各端子電流検出器１４」と称する。 The power conditioner 2 includes a converter 4, an inverter 5, and a filter circuit 7, a power conversion unit 12, a control unit 6, a self-sustained operation output switching relay 8, an interconnection operation output switching relay 9, and a plurality of Independent operation output terminals 10-1, 10-2, 10-n, a voltage detector 11, a plurality of terminal current detectors 14-1, 14-2, 14-n, and a current detector 15. . n is an integer of 2 or more. In the following description, unless otherwise specified, the plurality of autonomous operation output terminals 10-1, 10-2, 10-n are referred to as “each autonomous operation output terminal 10”, and a plurality of terminal current detectors 14-1, 14-2 and 14-n are referred to as “terminal current detectors 14”.

コンバータ４は、制御部６からの制御信号で図示しないスイッチング素子を動作させることにより、太陽電池１からの直流電力の電圧値をインバータ５に適した電圧値に変換する直流−直流変換機能を有する。インバータ５は、制御部６からの制御信号で図示しないスイッチング素子を動作させることにより、コンバータ４からの直流電力を交流電力に変換する直流−交流変換機能を有する。 Converter 4 has a DC-DC conversion function for converting a voltage value of DC power from solar cell 1 into a voltage value suitable for inverter 5 by operating a switching element (not shown) in response to a control signal from control unit 6. . Inverter 5 has a DC-AC conversion function of converting DC power from converter 4 into AC power by operating a switching element (not shown) in response to a control signal from control unit 6.

フィルタ回路７は、交流電力の高調波を除去し、電圧検出器１１は、フィルタ回路７で高調波が除去されたインバータ出力の電圧Ｖｆｏの値を検出し、検出した電圧値を制御部６へ出力する。連系運転出力切替リレー９は、制御部６により制御され、インバータ出力と商用電力系統３との間を接続あるいは解列する。 The filter circuit 7 removes harmonics of the AC power, and the voltage detector 11 detects the value of the inverter output voltage Vfo from which the harmonics have been removed by the filter circuit 7, and sends the detected voltage value to the control unit 6. Output. The interconnection operation output switching relay 9 is controlled by the control unit 6 to connect or disconnect between the inverter output and the commercial power system 3.

自立運転出力切替リレー８は、一方の端子がフィルタ回路７と連系運転出力切替リレー９との間の配線から分岐した分岐配線１７に接続され、制御部６で制御されることでインバータ出力と各自立運転出力端子１０との間を接続あるいは解列する。 The independent operation output switching relay 8 has one terminal connected to the branch wiring 17 branched from the wiring between the filter circuit 7 and the interconnection operation output switching relay 9, and is controlled by the control unit 6. Each independent operation output terminal 10 is connected or disconnected.

自立運転出力電流検出器である電流検出器１５は、フィルタ回路７と連系運転出力切替リレー９との間の配線から分岐した分岐配線１７に配置され、自立運転時のインバータ出力の電流Ｉｆｏである自立運転出力電流の全体値を検出し、検出した自立運転出力電流の全体値を制御部６へ出力する。なお、電流検出器１５の位置は図示例に限定されるものではなく符号Ａで示される位置、具体的には自立運転出力切替リレー８と各自立運転出力端子１０との配線１８において各自立運転出力端子１０へ分岐する手前の位置であってもよい。 The current detector 15 which is a self-sustained operation output current detector is arranged on the branch wiring 17 branched from the wiring between the filter circuit 7 and the interconnection operation output switching relay 9, and is an inverter output current Ifo during the self-sustained operation. An overall value of a certain self-sustained operation output current is detected, and the detected overall value of the self-sustained operation output current is output to the control unit 6. The position of the current detector 15 is not limited to the example shown in the figure, and is each autonomous operation in the position indicated by the symbol A, specifically, in the wiring 18 between the autonomous operation output switching relay 8 and each autonomous operation output terminal 10. It may be a position before branching to the output terminal 10.

各自立運転出力端子１０は、自立運転出力切替リレー８の他方の端子に接続された配線１８に接続され、自立運転出力切替リレー８、分岐配線１７、およびフィルタ回路７を介してインバータ５に接続されている。実施の形態１の各自立運転出力端子１０には一例で交流出力コンセントが用いられている。 Each autonomous operation output terminal 10 is connected to a wiring 18 connected to the other terminal of the autonomous operation output switching relay 8, and is connected to the inverter 5 via the autonomous operation output switching relay 8, the branch wiring 17, and the filter circuit 7. Has been. An AC output outlet is used as an example for each independent operation output terminal 10 of the first embodiment.

自立運転出力切替リレー８と自立運転出力端子１０−１との間には端子電流検出器１４−１が配置される。端子電流検出器１４−１は、インバータ５から自立運転出力端子１０−１へ流れる自立運転出力電流Ｉ_１の値を検出し、検出した電流値を制御部６へ出力する。自立運転出力切替リレー８と自立運転出力端子１０−２との間には端子電流検出器１４−２が配置され、端子電流検出器１４−２は、インバータ５から自立運転出力端子１０−２へ流れる自立運転出力電流Ｉ_２の値を検出し、検出した電流値を制御部６へ出力する。自立運転出力切替リレー８と自立運転出力端子１０−ｎとの間には端子電流検出器１４−ｎが配置され、端子電流検出器１４−ｎは、インバータ５から自立運転出力端子１０−ｎへ流れる自立運転出力電流Ｉ_ｎの値を検出し、検出した電流値を制御部６へ出力する。 A terminal current detector 14-1 is arranged between the self-sustained operation output switching relay 8 and the self-sustained operation output terminal 10-1. The terminal current detector 14-1 detects the value of the independent operation output current I ₁ flowing from the inverter 5 to the independent operation output terminal 10-1 and outputs the detected current value to the control unit 6. A terminal current detector 14-2 is arranged between the autonomous operation output switching relay 8 and the autonomous operation output terminal 10-2, and the terminal current detector 14-2 is transferred from the inverter 5 to the autonomous operation output terminal 10-2. The value of the flowing self-sustained operation output current I ₂ is detected, and the detected current value is output to the control unit 6. A terminal current detector 14-n is disposed between the autonomous operation output switching relay 8 and the autonomous operation output terminal 10-n, and the terminal current detector 14-n is transferred from the inverter 5 to the autonomous operation output terminal 10-n. detecting the value of the isolated operation output current I _n flowing, and outputs the detected current value to the control unit 6.

制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値に基づいてコンバータ４およびインバータ５に制御信号を出力すると共に、自立運転出力切替リレー８および連系運転出力切替リレー９を制御する。 The control unit 6 outputs a control signal to the converter 4 and the inverter 5 based on the voltage value detected by the voltage detector 11, and controls the independent operation output switching relay 8 and the interconnection operation output switching relay 9.

また制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値と、端子電流検出器１４−１から１４−ｎで検出された自立運転出力電流Ｉ_１からＩ_ｎの電流値とに基づいて、各自立運転出力端子１０の出力電力値を演算する。具体的には、電圧検出器１１で検出された電圧値に、端子電流検出器１４−１で検出された自立運転出力電流Ｉ_１の電流値を乗じることで、自立運転出力端子１０−１の出力電力値を演算する。また電圧検出器１１で検出された電圧値に、端子電流検出器１４−ｎで検出された自立運転出力電流Ｉ_ｎの電流値を乗じることで、自立運転出力端子１０−ｎの出力電力値を演算する。そして、演算した出力電力値が、制御部６に予め設定された各自立運転出力端子１０の出力容量規定値を超えた場合、制御部６は電力変換部１２の運転を停止させる。 The control unit 6, based on the voltage value detected by the voltage detector 11, from the self-contained run output current I ₁ from the terminal current detector 14-1 is detected by the 14-n to the current value of I _n, The output power value of each independent operation output terminal 10 is calculated. Specifically, the voltage value detected by the voltage detector 11 is multiplied by the current value of the self-sustained operation output current I ₁ detected by the terminal current detector 14-1, so that the self-sustained operation output terminal 10-1 Calculate the output power value. The voltage value detected by the voltage detector 11, by multiplying the current value of the self-contained run output current I _n which is detected by the terminal current detector 14-n, the output power values of the isolated operation output terminal 10-n Calculate. When the calculated output power value exceeds the specified output capacity value of each independent operation output terminal 10 preset in the control unit 6, the control unit 6 stops the operation of the power conversion unit 12.

以下、パワーコンディショナ２の動作説明を説明する。太陽電池１で発電された直流電力の出力は図示しない接続箱で集電された後、パワーコンディショナ２に入力され、パワーコンディショナ２では直流電力が交流電力に変換され、交流電力はパワーコンディショナ２が設置された住宅内あるいは住宅外の電気機器である負荷に供給されると共に、商用電力系統３に連系され、負荷で消費しきれずに余剰分の電力が生じた場合には商用電力系統３へ逆潮流される。なお、このような連系運転において、連系運転出力切替リレー９はＯＮ（接続）状態に、自立運転出力切替リレー８はＯＦＦ（解列）状態に制御される。また、パワーコンディショナ２は、商用電力系統３の停電を検出した場合、自立運転することにより各自立運転出力端子１０に接続された負荷に交流電力が供給される。そして自立運転中に各自立運転出力端子１０の各出力電力値が出力容量規定値を超えた場合、インバータ５の運転が停止される。なお、このような自立運転においては、連系運転出力切替リレー９はＯＦＦ（解列）状態に、自立運転出力切替リレー８はＯＮ（接続）状態に制御される。 Hereinafter, the operation of the power conditioner 2 will be described. The output of the DC power generated by the solar cell 1 is collected in a connection box (not shown) and then input to the power conditioner 2, where the DC power is converted into AC power, and the AC power is converted into the power condition. When power is supplied to a load, which is an electrical device inside or outside the house where the power generator 2 is installed, and connected to the commercial power system 3, the surplus power is generated without being consumed by the load. Reverse power flow to system 3. In such an interconnection operation, the interconnection operation output switching relay 9 is controlled to be in an ON (connected) state, and the independent operation output switching relay 8 is controlled to be in an OFF (disconnection) state. Further, when the power conditioner 2 detects a power failure of the commercial power system 3, AC power is supplied to the load connected to each of the independent operation output terminals 10 by performing independent operation. When each output power value of each independent operation output terminal 10 exceeds the output capacity specified value during the independent operation, the operation of the inverter 5 is stopped. In such a self-sustained operation, the interconnection operation output switching relay 9 is controlled to be in an OFF (disconnected) state, and the self-sustained operation output switching relay 8 is controlled to be in an ON (connected) state.

以上に説明したように実施の形態１のパワーコンディショナ２は、直流電力を交流電力に変換する電力変換部１２と、電力変換部１２の出力電圧の電圧値を検出する電圧検出器１１と、電力変換部１２からの出力を負荷へ供給する複数の自立運転出力端子１０と、各自立運転出力端子１０に流れる電流の電流値を検出する複数の端子電流検出器１４と、電力変換部１２の動作を制御する制御部６と、を備え、制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値と、各端子電流検出器１４で検出された電流値とに基づいて、各自立運転出力端子１０の出力電力値を求め、各自立運転出力端子１０の出力電力値が各自立運転出力端子１０の出力容量規定値を超えた場合、電力変換部１２の運転を停止させる。交流１００Ｖ仕様の交流出力コンセントは１口当たりの出力容量が規格で規定されており、規格上の出力容量は１５ｋＶＡであるが、１つの自立運転出力端子を備えた従来技術では、自立運転出力端子に接続される負荷には交流出力コンセントの出力容量以上の電力を供給することができず、インバータを含む電力変換部の出力を有効に利用することができないという課題があった。これに対して実施の形態１に係るパワーコンディショナ２は、各自立運転出力端子１０に流れる電流値を用いて、各自立運転出力端子１０の出力電力値を演算し、各自立運転出力端子１０の出力電力値を合算した値がインバータ５の出力容量未満であれば、各自立運転出力端子１０の出力電力値が出力容量規定値を超えない範囲で、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎを同時に使用することができる。その結果、電力変換部１２の出力を有効に利用することができると共に、安全な自立運転を確保することができる。 As described above, the power conditioner 2 of the first embodiment includes the power converter 12 that converts DC power into AC power, the voltage detector 11 that detects the voltage value of the output voltage of the power converter 12, and A plurality of independent operation output terminals 10 that supply the output from the power conversion unit 12 to the load, a plurality of terminal current detectors 14 that detect current values of currents flowing through the independent operation output terminals 10, and the power conversion unit 12. A control unit 6 for controlling the operation, and the control unit 6 outputs each independent operation output based on the voltage value detected by the voltage detector 11 and the current value detected by each terminal current detector 14. The output power value of the terminal 10 is obtained, and when the output power value of each independent operation output terminal 10 exceeds the specified output capacity value of each independent operation output terminal 10, the operation of the power converter 12 is stopped. The AC output outlet for AC 100V specifications has an output capacity per unit specified by the standard, and the standard output capacity is 15 kVA. However, in the conventional technology with one independent operation output terminal, There is a problem that the connected load cannot be supplied with power exceeding the output capacity of the AC output outlet, and the output of the power conversion unit including the inverter cannot be used effectively. On the other hand, the power conditioner 2 according to the first embodiment calculates the output power value of each independent operation output terminal 10 using the current value flowing through each independent operation output terminal 10, and each independent operation output terminal 10. If the sum of the output power values is less than the output capacity of the inverter 5, the output power values of the independent operation output terminals 10 are within a range that does not exceed the specified output capacity value. 10-n can be used simultaneously. As a result, the output of the power conversion unit 12 can be used effectively, and safe self-sustaining operation can be ensured.

実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係るパワーコンディショナ２を含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。実施の形態１との相違点は、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの内、１つの自立運転出力端子１０−１を除く残りの自立運転出力端子１０−２から１０−ｎに流れる電流の値を検出する端子電流検出器１４−２から１４−ｎが用いられている点である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a solar power generation system including the power conditioner 2 according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment is that among the plurality of independent operation output terminals 10-1 to 10-n, the remaining independent operation output terminals 10-2 to 10-n excluding one independent operation output terminal 10-1. The terminal current detectors 14-2 to 14-n for detecting the value of the current flowing through are used. Hereinafter, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.

制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値に、端子電流検出器１４−２で検出された自立運転出力電流Ｉ_２の電流値を乗じることで、自立運転出力端子１０−２の出力電力値を演算する。また電圧検出器１１で検出された電圧値に、端子電流検出器１４−ｎで検出された自立運転出力電流Ｉ_ｎの電流値を乗じることで、自立運転出力端子１０−ｎの出力電力値を演算する。 Control unit 6, the voltage value detected by the voltage detector 11, by multiplying the current value of the self-contained run the output current I ₂ detected by the terminal current detector 14-2, the isolated operation output terminal 10-2 Calculate the output power value. The voltage value detected by the voltage detector 11, by multiplying the current value of the self-contained run output current I _n which is detected by the terminal current detector 14-n, the output power values of the isolated operation output terminal 10-n Calculate.

また制御部６は、自立運転出力端子１０−１の出力電力値を以下の通り演算する。まず、各端子電流検出器１４で検出された自立運転出力電流Ｉ_２からＩ_ｎの電流値の総和を求め、電流検出器１５で検出されたインバータ出力の電流Ｉｆｏの値から電流値の総和を減じることにより、自立運転出力電流Ｉ_１の値を求める。次に、制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値に、自立運転出力電流Ｉ_１の値を乗じることにより、自立運転出力端子１０−１の出力電力値を求める。そして、各自立運転出力端子１０の出力電力値が出力容量規定値を超えた場合、制御部６は電力変換部１２の運転を停止させる。 Moreover, the control part 6 calculates the output electric power value of the independent operation output terminal 10-1 as follows. First, the total sum of the current value I _n from the self-contained run the output current I ₂ detected by the terminal current detector 14, the sum of the current value from the value of current Ifo inverter output detected by the current detector 15 by reducing, determining the value of the isolated operation output current I _1. Next, the control unit 6, the voltage value detected by the voltage detector 11, by multiplying the value of the isolated operation output current I _1, obtaining the output power values of the isolated operation output terminal 10-1. And when the output electric power value of each independent operation output terminal 10 exceeds the output capacity regulation value, the control unit 6 stops the operation of the power conversion unit 12.

なお、各端子電流検出器１４の配置場所は、図示例に限定されるものではなく、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの内、１つの自立運転出力端子を除く残りの自立運転出力端子に流れる電流の値を検出することができればよい。具体的には、自立運転出力端子１０−２と自立運転出力切替リレー８との間に配置される端子電流検出器１４−２を省き、その代わりに自立運転出力端子１０−１と自立運転出力切替リレー８との間に端子電流検出器１４−１を設け、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの内、自立運転出力端子１０−２を除く残りの自立運転出力端子に流れる電流の値を検出する構成でもよい。 In addition, the location of each terminal current detector 14 is not limited to the illustrated example, and the remaining self-sustaining operation except for one self-sustaining operation output terminal among the plurality of self-sustaining operation output terminals 10-1 to 10-n. It is only necessary to detect the value of the current flowing through the operation output terminal. Specifically, the terminal current detector 14-2 disposed between the autonomous operation output terminal 10-2 and the autonomous operation output switching relay 8 is omitted, and instead, the autonomous operation output terminal 10-1 and the autonomous operation output are output. A terminal current detector 14-1 is provided between the switching relay 8 and flows to the remaining self-sustained operation output terminals other than the self-sustained operation output terminal 10-2 from among the plurality of self-sustained operation output terminals 10-1 to 10-n. A configuration for detecting a current value may be used.

以上に説明したように、実施の形態２のパワーコンディショナ２は、電力変換部１２と、電圧検出器１１と、自立運転時の電力変換部１２から出力される自立運転出力電流の全体値を検出する自立運転出力電流検出器である電流検出器１５と、電力変換部１２からの出力を負荷へ供給する複数の自立運転出力端子１０と、各自立運転出力端子１０の内、１つの自立運転出力端子を除く残りの自立運転出力端子に流れる電流の電流値を検出する１または複数の端子電流検出器１４と、制御部６と、を備え、制御部６は、電圧検出器１１で検出された電圧値と、電流検出器１５で検出された自立運転出力電流の全体値と、端子電流検出器１４で検出された電流値とに基づいて、各自立運転出力端子１０の出力電力値が各自立運転出力端子１０の出力容量規定値を超えた場合、電力変換部１２の運転を停止させる。この構成により、実施の形態１の効果に加えて、全ての自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの数に対応した端子電流検出器１４−１から１４−ｎを設けなくとも自立運転動作が可能となり、その結果、パワーコンディショナ２のコストを低減することが可能である。 As described above, the power conditioner 2 according to the second embodiment has the power converter 12, the voltage detector 11, and the total value of the independent operation output current output from the power converter 12 during the autonomous operation. A current detector 15 that is a self-sustained operation output current detector to be detected, a plurality of self-sustained operation output terminals 10 that supply the output from the power converter 12 to the load, and one of the self-sustained operation output terminals 10. One or a plurality of terminal current detectors 14 for detecting the current value of the current flowing through the remaining self-sustained operation output terminals excluding the output terminals, and a control unit 6, and the control unit 6 is detected by the voltage detector 11. On the basis of the measured voltage value, the overall value of the independent operation output current detected by the current detector 15, and the current value detected by the terminal current detector 14, the output power value of each independent operation output terminal 10 is Self-sustained operation output terminal 10 If exceeds the capacity specified value, it stops the operation of the power converter 12. With this configuration, in addition to the effects of the first embodiment, the self-sustained operation operation can be performed without providing the terminal current detectors 14-1 to 14-n corresponding to the number of all the self-sustained operation output terminals 10-1 to 10-n. As a result, the cost of the power conditioner 2 can be reduced.

実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係るパワーコンディショナ２を含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。実施の形態１との相違点は、電流検出器１５の代わりに、インバータ５とフィルタ回路７との間に配置される電流検出器１３が用いられている点である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a solar power generation system including the power conditioner 2 according to Embodiment 3 of the present invention. The difference from the first embodiment is that a current detector 13 disposed between the inverter 5 and the filter circuit 7 is used instead of the current detector 15. Hereinafter, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here.

電流検出器１３は、インバータ５とフィルタ回路７の間に配置され、インバータ５から出力されるインバータ出力電流Ｉｆｏの値を検出し、検出した電流値を制御部６へ出力する。制御部６は、自立運転時に電流検出器１５で検出された自立運転出力電流の全体値の代わりに、電流検出器１３で検出される電流値を用いて各自立運転出力端子１０の出力電力値を求め、各自立運転出力端子１０の出力電力値が各自立運転出力端子１０の出力容量規定値を超えた場合、電力変換部１２の運転を停止させる。なお、実施の形態３では自立運転出力端子１０−１に流れる自立運転出力電流Ｉ_１の値を検出し、電力変換部１２の運転を停止させる構成例を説明したが、実施の形態２と同様に、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの内、自立運転出力端子１０−１を除く残りの自立運転出力端子に流れる電流の値を検出し、電流検出器１３で検出されたインバータ出力の電流Ｉｆｏの値から電流値の総和を減じることにより、自立運転出力電流Ｉ_１の値を求める構成でもよい。 The current detector 13 is disposed between the inverter 5 and the filter circuit 7, detects the value of the inverter output current Ifo output from the inverter 5, and outputs the detected current value to the control unit 6. The control unit 6 uses the current value detected by the current detector 13 instead of the total value of the independent operation output current detected by the current detector 15 during the independent operation, and the output power value of each independent operation output terminal 10. When the output power value of each autonomous operation output terminal 10 exceeds the output capacity specified value of each autonomous operation output terminal 10, the operation of the power conversion unit 12 is stopped. Incidentally, detecting the value of the isolated operation output current I ₁ flowing through the self-contained run output terminal 10-1 in the third embodiment, a description has been given of an example configuration for stopping the operation of the power conversion unit 12, as in the second embodiment In addition, among the plurality of independent operation output terminals 10-1 to 10-n, the value of the current flowing through the remaining independent operation output terminals excluding the independent operation output terminal 10-1 is detected and detected by the current detector 13. A configuration may be used in which the value of the self-sustained operation output current I ₁ is obtained by subtracting the sum of the current values from the value of the inverter output current Ifo.

実施の形態３のパワーコンディショナ２によれば、電力変換部１２を制御するための電流検出器１３を、自立運転出力電流の全体値の検出にも利用することで、実施の形態１，２の電流検出器１５を設ける必要がない。その結果、パワーコンディショナ２の更なるコストの低減が可能である。 According to the power conditioner 2 of the third embodiment, the current detector 13 for controlling the power conversion unit 12 is also used for detecting the entire value of the self-sustained operation output current, whereby the first and second embodiments are used. There is no need to provide the current detector 15. As a result, the cost of the power conditioner 2 can be further reduced.

実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係るパワーコンディショナ２を含む太陽光発電システムを模式的に示す図である。実施の形態１との相違点は、複数の自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの内、一部が速結端子１６であり、残りの一部が交流出力コンセントである点である。交流出力コンセントはその規格上の出力容量は１５ｋＶＡであるため、それ以上の電力を要する機器を接続することができない。交流出力コンセントの代わりに速結端子１６を用いて負荷からの電線を速結端子１６に直接接続すれば、出力容量の制約は速結端子１６および電線の許容電流値で決まるため、交流出力コンセントよりも大きな電力を要する機器を接続することが可能となる。また、速結端子１６の出力容量の制限値を制御部６に設定しておくことで、電力変換部１２の出力をより一層有効に利用することができる。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a solar power generation system including a power conditioner 2 according to Embodiment 4 of the present invention. The difference from the first embodiment is that a part of the plurality of self-sustained operation output terminals 10-1 to 10-n is the quick connection terminal 16, and the other part is an AC output outlet. Since the AC output outlet has a standard output capacity of 15 kVA, it is not possible to connect a device that requires more power. If the wire from the load is directly connected to the fast connection terminal 16 using the quick connection terminal 16 instead of the AC output outlet, the output capacity is determined by the allowable current value of the fast connection terminal 16 and the electric wire. It becomes possible to connect a device that requires a larger amount of power. Moreover, by setting the limit value of the output capacity of the quick connection terminal 16 in the control unit 6, the output of the power conversion unit 12 can be used more effectively.

なお、実施の形態４に係る構成は、実施の形態２または実施の形態３にも適用可能である。実施の形態２に適用することでパワーコンディショナ２のコスト低減を図りながら電力変換部１２の出力をより一層有効に利用することができる。また実施の形態３に適用することで電流検出器１５を設ける必要がなくなりパワーコンディショナ２の更なるコスト低減を図りながら電力変換部１２の出力をより一層有効に利用することができる。 The configuration according to the fourth embodiment can also be applied to the second or third embodiment. By applying to Embodiment 2, the output of the power converter 12 can be used more effectively while reducing the cost of the power conditioner 2. Further, by applying to the third embodiment, it is not necessary to provide the current detector 15, and the output of the power converter 12 can be used more effectively while further reducing the cost of the power conditioner 2.

実施の形態５．
実施の形態１から４に係るパワーコンディショナ２の制御部６は、各自立運転出力端子１０の出力電力値が各自立運転出力端子１０の出力容量規定値を超えた場合に電力変換部１２の運転を停止させる構成であるが、各自立運転出力端子１０の出力電力値を合算した値が、制御部６に設定されたインバータ出力容量、すなわち電力変換部１２の出力容量を超えた場合にも、電力変換部１２の運転を停止させる構成でもよい。これにより各自立運転出力端子１０の出力電力値が出力容量規定値を超えない範囲で、自立運転出力端子１０の数を増やすことができ、端子数が多いほど使用電力の小さい負荷を数多く使用することができる。個々の負荷へ供給される電力の値が１つの自立運転出力端子あたりの出力容量規定値を超えていなくとも、全ての自立運転出力端子１０−１から１０−ｎの出力電力値を合算した値が、制御部６に設定された電力変換部１２の出力容量を超えた場合にも、電力変換部１２の運転を停止させることができるため、安全に自立運転機能を使用できる。 Embodiment 5. FIG.
The control unit 6 of the power conditioner 2 according to Embodiments 1 to 4 includes the power converter 12 when the output power value of each independent operation output terminal 10 exceeds the output capacity specified value of each independent operation output terminal 10. Although it is the structure which stops driving | running | working, also when the value which added the output electric power value of each independent operation output terminal 10 exceeds the inverter output capacity | capacitance set to the control part 6, ie, the output capacity | capacitance of the power conversion part 12, A configuration in which the operation of the power conversion unit 12 is stopped may be employed. As a result, the number of the self-sustained operation output terminals 10 can be increased within a range in which the output power value of each self-sustained operation output terminal 10 does not exceed the output capacity specified value. be able to. Even if the value of the electric power supplied to each load does not exceed the output capacity regulation value per one independent operation output terminal, the value obtained by adding the output power values of all the independent operation output terminals 10-1 to 10-n However, since the operation of the power conversion unit 12 can be stopped even when the output capacity of the power conversion unit 12 set in the control unit 6 is exceeded, the autonomous operation function can be used safely.

なお、実施の形態５に係る構成は、実施の形態２、実施の形態３、または実施の形態４にも適用可能である。実施の形態２に適用することでパワーコンディショナ２のコスト低減を図りながら数多くの負荷を使用することができる。また実施の形態３に適用することで電流検出器１５を設ける必要がなくなりパワーコンディショナ２の更なるコスト低減を図りながら数多くの負荷を使用することができる。また実施の形態４に適用することで速結端子１６によって電力変換部１２の出力をより一層有効に利用することができると共に数多くの負荷を使用することができる。 The configuration according to the fifth embodiment can also be applied to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment. By applying to the second embodiment, it is possible to use many loads while reducing the cost of the power conditioner 2. Further, by applying to the third embodiment, it is not necessary to provide the current detector 15, and many loads can be used while further reducing the cost of the power conditioner 2. Further, by applying to the fourth embodiment, the output of the power conversion unit 12 can be used more effectively by the quick connection terminal 16, and many loads can be used.

以上のように、本発明は、自立運転機能を備えたパワーコンディショナに有用である。 As described above, the present invention is useful for a power conditioner having a self-sustaining operation function.

１太陽電池、２パワーコンディショナ、３商用電力系統、４コンバータ、５インバータ、６制御部、７フィルタ回路、８自立運転出力切替リレー、９連系運転出力切替リレー、１０−１自立運転出力端子、１１電圧検出器、１２電力変換部、１３電流検出器、１４−１端子電流検出器、１５電流検出器、１６速結端子、１７分岐配線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell, 2 Power conditioner, 3 Commercial power system, 4 Converter, 5 Inverter, 6 Control part, 7 Filter circuit, 8 Self-sustained operation output switching relay, 9 Interconnection operation output switching relay, 10-1 Self-sustained operation output terminal , 11 Voltage detector, 12 Power converter, 13 Current detector, 14-1 Terminal current detector, 15 Current detector, 16 Fast connection terminal, 17 Branch wiring.

Claims

A power converter that converts DC power generated by the solar cell into AC power;
A voltage detector for detecting a voltage value of the output voltage of the power converter;
A plurality of independent operation output terminals for supplying an output from the power converter to a load;
A plurality of terminal current detectors for detecting a current value of a current flowing through the plurality of independent operation output terminals;
A control unit for controlling the operation of the power conversion unit;
With
The controller is
Based on the voltage value detected by the voltage detector and the current value detected by the plurality of terminal current detectors, the output power value of the plurality of independent operation output terminals is obtained,
When the output power value of any of the plurality of independent operation output terminals exceeds the output capacity specified value of each of the independent operation output terminals set in the control unit, the operation of the power conversion unit is stopped. , a value obtained by summing the output power value before Symbol plurality of autonomous operation output terminal, when it exceeds the output capacity of the power conversion unit which is set in the control unit, characterized in that stops the operation of the power converter unit A power conditioner.

A power converter having an inverter that converts DC power generated by a solar cell into AC power, and a filter circuit that removes harmonics of the AC power converted by the inverter;
A voltage detector for detecting a voltage value of the output voltage of the power converter;
A current detector that detects the entire value of the self-sustained operation output current output from the power conversion unit during self-sustained operation, and detects the current output from the power conversion unit during a linked operation with a commercial power system,
A plurality of independent operation output terminals for supplying an output from the power converter to a load;
One or a plurality of terminal current detectors for detecting a current value of a current flowing through the remaining self-sustained operation output terminals excluding one self-sustained operation output terminal among the plurality of self-sustained operation output terminals;
A control unit for controlling the operation of the power conversion unit;
With
The control unit is based on a voltage value detected by the voltage detector, an overall value of the self-sustained operation output current detected by the current detector, and the current value detected by the terminal current detector. The output power values of the plurality of independent operation output terminals are obtained, and the output power value of any of the plurality of independent operation output terminals is set to the output capacity of each of the independent operation output terminals set in the control unit. If exceeds the specified value, the operation of the power converting unit is stopped, the value obtained by summing the output power value before Symbol plurality of autonomous operation output terminal, the output capacity of the power conversion unit which is set in the control unit When it exceeds, the power conditioner which stops the driving | operation of the said power conversion part.

Among the plurality of self-sustained operation output terminals, a part is a quick connection terminal, the remaining part is an AC output outlet, and the output capacity specified value of the self-sustained operation output terminal set in the control unit, 3. The power conditioner according to claim 1 , wherein an output specified value of the quick connection terminal is set larger than an output specified value of the AC output outlet .