JP6591230B2 - Photovoltaic power generation system control device, solar power generation system, and control program - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電太陽光発電システムに用いて好適な、太陽光発電システムの制御装置、当該制御装置を用いた太陽光発電システム及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to a control device for a solar power generation system suitable for use in a solar power generation solar power generation system, a solar power generation system using the control device, and a control program.
近年、代替エネルギーとして太陽光発電が注目され、様々な太陽光発電装置が開発されている。（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載の太陽光発電システムは、太陽電池と、太陽電池に並列接続された二次電池と、電力変換装置と、電力変換装置の出力値を検出する出力検出部と、二次電池の状態を検出する電池状態検出部から主に構成されている。そして、蓄電池の電力と太陽電池の電力を合成出力することにより、日射変動に伴う太陽電池の出力変動を平滑化し、または出力のタイムシフトを可能とすることにより、太陽光発電システムが系統に及ぼす影響を小さくなるようにしている。
In recent years, photovoltaic power generation has attracted attention as an alternative energy, and various photovoltaic power generation devices have been developed. (For example, refer to Patent Document 1).
A solar power generation system described in
一般に、太陽光発電システムに用いられる電力変換装置は、負荷率（電力変換装置の入力（又は出力）と電力変換装置の定格の比）が高い場合には、電力変換効率が高く、負荷率が低い（電力変換装置の定格に対して入力（又は出力）が小さい）場合には、電力変換効率が低い。特許文献１に記載された発明では、太陽光発電システムに用いられている電力変換装置の電力変換効率は考慮されておらず、太陽電池及び二次電池出力の電力変換効率が悪くなってしまう場合があるとの問題があった。
In general, a power conversion device used in a photovoltaic power generation system has a high power conversion efficiency and a high load factor when the load factor (ratio of the input (or output) of the power conversion device and the rating of the power conversion device) is high. When it is low (input (or output) is small with respect to the rating of the power converter), the power conversion efficiency is low. In the invention described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電力変換装置の電力変換効率を考慮した制御を行うことにより、効率的な太陽光発電を行う太陽光発電システムの制御装置、太陽光発電システム、及び制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and controls a photovoltaic power generation system that performs efficient photovoltaic power generation by performing control in consideration of power conversion efficiency of the power conversion device. An object is to provide a photovoltaic power generation system and a control program.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の太陽光発電システムの制御装置は、太陽電池の出力電力に関連した出力パラメータに基づき、前記太陽電池の出力電力に関連した出力情報を取得する太陽電池出力情報取得部と、前記太陽電池及び蓄電池の少なくともいずれか一方の出力電力が入力可能に接続されて所望の電力を供給する電力変換装置と、前記蓄電池との間に接続された蓄電池入出力調整部を制御する蓄電池制御部と、前記蓄電池の状態を示す蓄電池状態情報を取得する蓄電池状態情報取得部と、前記電力変換装置における任意の入力電力に対する電力変換効率を記憶する電力変換効率記憶部と、前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報及び前記電力変換効率に基づいて、前記電力変換装置に対する入力電力の範囲である入力範囲を決定する入力範囲決定部と、を少なくとも備え、前記蓄電池制御部は、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように前記蓄電池からの出力電力を調整する制御信号を前記蓄電池入出力調整部に出力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The control device of the solar power generation system of the present invention includes a solar cell output information acquisition unit that acquires output information related to the output power of the solar cell based on output parameters related to the output power of the solar cell, and the solar cell And an output power of at least one of the storage battery connected to be input to supply desired power, a storage battery control unit for controlling the storage battery input / output adjustment unit connected between the storage battery, and A storage battery state information acquisition unit that acquires storage battery state information indicating the state of the storage battery, a power conversion efficiency storage unit that stores power conversion efficiency for arbitrary input power in the power conversion device, output information of the solar cell, An input range determination unit that determines an input range that is a range of input power to the power converter based on storage battery state information and the power conversion efficiency; The storage battery control unit outputs a control signal for adjusting output power from the storage battery to the storage battery input / output adjustment unit so that input power to the power conversion device is included in the input range. Features.
本発明の太陽光発電システムの制御装置によれば、太陽電池出力情報取得部が、太陽電池の出力電力に関連した出力パラメータに基づいて、太陽電池の出力に関連した出力情報を取得する。また、蓄電池状態情報取得部が、電力変換装置に接続されている蓄電池の充電状態や蓄電池からの出力等を示す蓄電池情報を取得する。そして入力範囲決定部が、取得した出力情報、蓄電池情報、電力変換装置における任意の入力電力に対する電力変換効率が記憶された電力変換効率記憶部を参照し、電力変換装置への入力電力の範囲を決定する。そして、蓄電池制御部が、電力変換装置への入力電力が入力範囲決定部によって決定された入力電力の範囲内となるように、蓄電池入出力調整部を制御して蓄電池からの出力電力を調整する。 According to the control device of the solar power generation system of the present invention, the solar cell output information acquisition unit acquires the output information related to the output of the solar cell based on the output parameter related to the output power of the solar cell. Moreover, a storage battery state information acquisition part acquires the storage battery information which shows the charge state of the storage battery connected to the power converter device, the output from a storage battery, etc. And the input range determination unit refers to the power conversion efficiency storage unit in which the acquired output information, storage battery information, power conversion efficiency for any input power in the power conversion device is stored, and determines the range of input power to the power conversion device decide. Then, the storage battery control unit adjusts the output power from the storage battery by controlling the storage battery input / output adjustment unit so that the input power to the power converter is within the range of the input power determined by the input range determination unit. .
上記発明においては、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲外と判定された場合に、前記入力範囲決定部が、改めて取得した前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報及び前記電力変換効率に基づいて前記電力変換装置の新たな入力範囲を決定する演算処理を行い、前記蓄電池制御部は、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように前記蓄電池からの出力電力を調整する制御信号を前記蓄電池入出力調整部に出力することが好ましい。 In the above invention, when the input power to the power conversion device is determined to be outside the input range, the input range determination unit re-acquires the output information of the solar cell, the storage battery state information, and the power conversion An arithmetic process for determining a new input range of the power conversion device based on efficiency is performed, and the storage battery control unit outputs power from the storage battery so that the input power to the power conversion device is included in the input range. It is preferable to output a control signal for adjusting the power to the storage battery input / output adjustment unit.
このようにすることにより、例えば太陽電池の出力が低下した場合など、電力変換装置への入力電力が、決定された入力電力の範囲から外れた場合には、改めて出力情報、蓄電池状態情報が取得される。そして、入力範囲決定部が、改めて取得した出力情報、蓄電池状態情報及び電力変換効率記憶部に記憶された電力変換効率を参照し、新たな入力範囲を決定する演算処理を行う。そして、蓄電池制御部が、電力変換装置への入力電力が、新たに決定された入力電力の範囲となるように蓄電池入出力調整部を制御する。 In this way, when the input power to the power converter is out of the determined input power range, for example, when the output of the solar battery is reduced, the output information and the storage battery state information are acquired again. Is done. And the input range determination part performs the arithmetic processing which determines the new input range with reference to the power conversion efficiency memorize | stored in the output information acquired again, the storage battery state information, and the power conversion efficiency memory | storage part. And a storage battery control part controls a storage battery input / output adjustment part so that the input power to a power converter device becomes the range of the newly determined input power.
さらに上記発明においては、前記太陽光発電システムが接続された電力系統の情報である電力系統情報を取得する電力系統情報取得部を更に備え、前記蓄電池制御部は、前記蓄電池状態情報及び前記電力系統情報に基づいて、前記蓄電池が充電可能であるか否かを判定する判定処理を行い、充電可能であると判定した場合には、前記蓄電池を充電するために前記蓄電池への入力電力を調整する制御信号を、前記蓄電池入出力調整部に出力する処理を行うことが好ましい。 Furthermore, in the said invention, the electric power system information acquisition part which acquires the electric power system information which is the information of the electric power system to which the said photovoltaic power generation system was connected is further provided, The said storage battery control part is the said storage battery state information and the said electric power system Based on the information, a determination process is performed to determine whether or not the storage battery is chargeable. When it is determined that the storage battery is chargeable, the input power to the storage battery is adjusted to charge the storage battery. It is preferable to perform a process of outputting a control signal to the storage battery input / output adjustment unit.
このようにすることにより、電力系統情報取得部によって太陽光発電システム等から電力系統への出力電力の抑制を指示する抑制指令などの電力系統に関する情報が取得される。そして、蓄電池制御部が、蓄電池状態情報、及び取得された電力系統情報に基づいて、蓄電池が充電可能な条件を満たすか否かの判定処理を行い、充電可能と判定した場合には、蓄電池を充電する様に蓄電池入出力調整部を制御する。 By doing in this way, information about electric power systems, such as a control instruction which instructs control of output power to a power system from a photovoltaic power generation system etc. by a power system information acquisition part, is acquired. Then, the storage battery control unit performs a determination process as to whether or not the storage battery satisfies the chargeable condition based on the storage battery state information and the acquired power system information. The storage battery input / output adjustment unit is controlled so as to be charged.
さらに上記発明においては、前記判定処理は、前記蓄電池状態情報と前記電力系統情報である抑制指令との組み合わせ、又は前記蓄電池状態情報と前記電力系統情報である電力の時間帯別料金との組み合わせに基づいて行われることを特徴とすることが好ましい。 Furthermore, in the above invention, the determination process is a combination of the storage battery state information and a suppression command that is the power system information, or a combination of the storage battery state information and the electric power system information that is the power system information. It is preferable that it is performed based on.
このようにすることにより、蓄電池が充電可能な条件を満たすか否かの判定処理が、蓄電池の状態と抑制指令の有無の組み合わせよって、または、蓄電池の状態と電力の時間帯毎の買い取り価格である時間帯別料金の組み合わせによって行われることになる。 By doing in this way, the determination process of whether or not the condition that the storage battery can be charged is satisfied depends on the combination of the storage battery state and the presence or absence of the suppression command, or at the purchase price for each time zone of the storage battery state and power. It will be done by a combination of certain rates by time.
さらに上記発明においては、太陽電池と、蓄電池と、前記太陽電池及び前記蓄電池の少なくともいずれか一方の出力電力が入力可能に接続され、所望の電力を出力する電力変換装置と、前記蓄電池と前記電力変換装置との間に接続された蓄電池入出力調整部と、前述に記載の特徴を有した制御装置を備えた太陽光発電システムであることが好ましい。このようにすることにより、電力変換装置への入力電力が、電力変換効率を考慮して調整される太陽光発電システムが実現される。 Furthermore, in the above invention, a solar battery, a storage battery, an output power of at least one of the solar battery and the storage battery is connected to be inputable, and outputs a desired power, the storage battery, and the power It is preferable that it is a photovoltaic power generation system provided with the storage battery input / output adjustment part connected between the converters, and the control apparatus having the characteristics described above. By doing in this way, the photovoltaic power generation system by which the input electric power to a power converter device is adjusted in consideration of power conversion efficiency is realized.
さらに上記発明においては、太陽電池と電力変換装置と蓄電池を備えた太陽光発電システムの制御を行うプログラムであって、電子計算機器に、太陽電池の出力電力に関連した出力パラメータに基づき、前記太陽電池の出力電力に関連した出力情報を取得する太陽電池出力情報取得機能と、前記蓄電池の状態を示す蓄電池状態情報を取得する蓄電池状態情報取得機能と、前記電力変換装置における入力電力に対する電力変換効率情報を取得する電力変換効率情報取得機能と、前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報、及び前記電力変換効率情報に基づいて、前記電力変換装置に対する入力電力の範囲である入力範囲を決定する入力範囲決定機能と、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように、前記蓄電池の出力電力の調節を行う蓄電池入出力整部へ制御信号を出力する蓄電池制御機能を実現するための太陽光発電システムの制御プログラムであることが好ましい。 Furthermore, in the above invention, a program for controlling a solar power generation system including a solar cell, a power conversion device, and a storage battery, the electronic computer is based on an output parameter related to the output power of the solar cell, Solar cell output information acquisition function for acquiring output information related to battery output power, storage battery state information acquisition function for acquiring storage battery state information indicating the state of the storage battery, and power conversion efficiency for input power in the power converter Based on the power conversion efficiency information acquisition function for acquiring information, the output information of the solar cell, the storage battery state information, and the power conversion efficiency information, an input range that is a range of input power to the power conversion device is determined. An input range determination function and output power of the storage battery so that input power to the power converter is included in the input range. It is preferably a solar power generation system control program for realizing the regulatory battery control function of outputting a control signal to the battery output integer unit for performing.
このようにすることにより、コンピュータシステムに制御プログラムをインストールすることで、電力変換効率を考慮した制御を行う太陽光発電システムの制御装置、及び当該制御装置を用いた太陽光発電システムが実現される。 Thus, by installing a control program in the computer system, a control device for a solar power generation system that performs control in consideration of power conversion efficiency, and a solar power generation system using the control device are realized. .
本発明の太陽光発電システムの制御装置、太陽光発電システム、及び制御プログラムによれば、電力変換効率を考慮して電力変換装置への入力電力の範囲が決定され、電力変換装置への入力電力が、当該決定された入力範囲となるように、蓄電池の出力が調整される。このため、電力変換装置における電力の損失が低減され、効率のよい太陽光発電を行うことが可能な太陽光発電システムを提供することができるという効果を奏する。 According to the control device, the photovoltaic power generation system, and the control program of the photovoltaic power generation system of the present invention, the range of input power to the power conversion device is determined in consideration of power conversion efficiency, and the input power to the power conversion device is determined. However, the output of the storage battery is adjusted so as to be within the determined input range. For this reason, the loss of the electric power in a power converter device is reduced, and there exists an effect that the solar power generation system which can perform efficient solar power generation can be provided.
本発明の一実施形態に係る太陽光発電システム１について、主に図１から図６を参照しながら説明する。
本実施形態に係る太陽光発電システム１は、電力変換装置２の電力変換効率を考慮した制御を行うことにより、効率的な太陽光発電を行うものである。太陽光発電システム１は、図1に示すように、電力変換装置２（以降「ＰＣＳ２」とも表記する。）、制御ユニット３、太陽電池５、蓄電池入出力調整ユニット６、および、蓄電池７から主に構成されている。
A photovoltaic
The photovoltaic
太陽電池５は、太陽などの日射を受けて直流電力を発電するものである。太陽電池５としては、公知の様々な形式や種類のものを用いることができ、特に形式や種類を限定するものではない。蓄電池７は、直流電力の充電および放電が可能なものであり、二次電池とも呼ばれるものである。蓄電池７としては公知の様々な形式や種類のものを用いることができるが、本実施形態では、蓄電池７としてリチウムイオン電池が用いられる例に適用して説明する。蓄電池７は、蓄電池入出力調整ユニット６を介して電源ライン８の接続点９に接続され、太陽電池５と並列に電力変換装置２に接続されている。
The
電力変換装置２は、直流電力を交流電力に変換するインバータである。電力変換装置２には、電力ライン８に接続される入力部２１と、電力ライン１０に接続される出力部２２とが設けられている。入力部２１には、太陽電池５により発電された直流電力が電力ライン８を介して入力されている。出力部２２からは、電力ライン１０を介して電力系統１１へ、電力変換装置２において変換された交流電力が出力されている。
The
一般に、電力変換装置２であるインバータは、図２に示すように、入力される直流電力（以降「入力電力」とも記載する。）が小さくなると、電力変換効率が低下するという特性を有している。ここで、電力変換効率は、入力電力に対する電力変換装置から出力される交流電力（以降「出力電力」とも記載する。）の比である。また、電力変換効率が小さくなるとは、電力変換装置が電力変換を行う際の損失が大きくなることでもある。
In general, the inverter that is the
さらには、電力変換装置２に入力される入力電力の値が一定値未満の場合には、入力電力の値の増加に対する電力変換効率の増加の割合が大きく、入力電力の値が一定の値以上の場合には、入力電力の値の増加に対する電力変換効率の増加の割合が小さくなる。そのため、電力変換装置２に入力される入力電力の値を一定値以上にすることにより、効率のよい（電力変換時の電力の損失が小さい）電力変換を行うことが可能となる。なお、図２に示すグラフでは、その横軸を負荷率（電力変換装置の定格電力に対する入力電力の比）にて表している。
Furthermore, when the value of the input power input to the
蓄電池入出力調整ユニット６は、電力ライン８および蓄電池７と電流の入出力が可能に接続されるものであり、蓄電池７の入出力電力を調節する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。また、制御ユニット３から入力される制御信号に基づいて、蓄電池７からの放電（電力の出力）および蓄電池７への蓄電（電力の入力）を制御するものである。
The storage battery input / output adjustment unit 6 is connected to the power line 8 and the storage battery 7 so as to be able to input and output current, and is a bidirectional DC / DC converter that adjusts the input / output power of the storage battery 7. Further, based on a control signal input from the
また、蓄電池入出力調整ユニット６および蓄電池７のいずれか一方には、蓄電池７におけるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）情報を少なくとも含む蓄電池状態情報を取得して出力する機能が設けられている。蓄電池状態情報は後述する制御ユニット３に出力されるものである。なお、蓄電池状態情報を取得して出力する機能は、蓄電池入出力調整ユニット６や蓄電池７に設けられる代わりに、他の構成要素に設けられてもよいし、独立して設けられていてもよい。なお、蓄電池入出力調整ユニット６が特許請求の範囲における蓄電池入出力調整部とされている。
In addition, either one of the storage battery input / output adjustment unit 6 and the storage battery 7 is provided with a function of acquiring and outputting storage battery state information including at least SOC (State of charge) information in the storage battery 7. The storage battery state information is output to the
制御ユニット３は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶デバイス、入出力インターフェース等を有するコンピュータシステムである。ＲＯＭまたはハードディスクなどの記憶デバイスに記憶されている制御プログラムは、ＣＰＵを蓄電池制御部３２や、入力範囲決定部３４として機能させ、記憶デバイスを電力変換効率記憶部３５として機能させ、入出力インターフェースを、太陽電池出力情報取得部３１や、蓄電池状態情報取得部３３や、電力系統情報取得部３６として機能させるものである。なお、制御ユニット３が、特許請求の範囲における制御装置とされている。
The
太陽電池出力情報取得部３１は、電力変換装置２への入力電力の値を取得する部分である。具体的には、電源ライン８の電力変換装置２と接続点９との間に設けられたセンサ４からの検知信号を取得することにより、入力電力の値を取得するものである。センサ４は、電力変換装置２に入力される入力電力を検知し、その検知した信号（検知信号）を制御ユニット３に入力するものである。さらに、太陽電池出力情報取得部３１は、取得した検知信号、及び蓄電池状態情報の蓄電池７の出力電力の情報に基づいて、太陽電池５の出力電力の値を求める機能も有するものである。
The solar cell output
なお、この太陽電池５の出力電力の値を取得する機能は、太陽電池出力情報取得部３１の代わりに入力範囲決定部３４が有してもよい。
また、センサ４は、電力ライン８における太陽電池５と接続点９との間に設けられものであってもよい。この場合、センサ４が太陽電池５の出力電力を検知する。そして、太陽電池出力情報取得部３１や入力範囲決定部３４などの部分が、センサ４が検知した太陽電池５からの出力電力と、蓄電池状態情報の蓄電池７の出力電力に関する情報から、電力変換装置２への入力電力の値を取得する。
Note that the input
The sensor 4 may be provided between the
なお、センサ４からの検知信号が、特許請求の範囲における出力パラメータとされている。また、太陽電池５の出力電力が、特許請求の範囲における太陽電池の出力電力に関連した出力情報、または太陽電池の出力情報とされている。
The detection signal from the sensor 4 is an output parameter in the claims. Further, the output power of the
蓄電池状態情報取得部３３は、蓄電池入出力調整ユニット６および蓄電池７のいずれか一方から出力される蓄電池状態情報を取得する部分である。蓄電池状態情報取得部３３は、取得した蓄電池状態情報を、入力範囲決定部３４及び蓄電池制御部３２に出力するものでもある。
The storage battery state information acquisition unit 33 is a part that acquires storage battery state information output from either the storage battery input / output adjustment unit 6 or the storage battery 7. The storage battery state information acquisition unit 33 also outputs the acquired storage battery state information to the input
電力系統情報取得部３６は、抑制指令や時間帯別料金などの電力系統１１の状態を示す電力系統情報を取得する部分である。電力系統情報取得部３６は、取得した電力系統情報を、入力範囲決定部３４及び蓄電池制御部３２に出力するものでもある。
The electric power system
電力変換効率記憶部３５は、主に電力変換効率テーブル３７、及び電力変換装置２の定格を記憶する部分である。電力変換効率テーブル３７は、電力変換装置２における入力電力に対する電力変換効率（入力電力に対する出力電力の比）が記録されたものである（図５（ａ）参照。）。
The power conversion
なお、電力変換効率テーブル３７は、本実施形態で説明する様に入力電力と共にその負荷率（電力変換装置２の定格と入力電力の比）が併記されたものであってもよいし、入力電力の値の代わりに、負荷率と電力変換効率の関係が記録されたものであってもよい。
The power conversion efficiency table 37 may be a table in which the load factor (ratio of the rating of the
入力範囲決定部３４は、電力変換装置２への入力電力の範囲を決定する演算処理を行う部分である。具体的には、電力変換装置２への入力電力の値、蓄電池状態情報、及び電力変換効率テーブル３７を参照して入力電力の範囲を決定する演算処理を行うものである。また、入力範囲決定部３４は、太陽電池５の出力電力の有無を判定する処理を行うものでもある。
The input
蓄電池制御部３２は、蓄電池入出力調整ユニット６を制御するものである。より具体的には、電力変換装置２への入力電力が、入力範囲決定部３４によって決定された入力電力範囲内の値となる様に、蓄電池入出力調整ユニット６を制御するものであり、蓄電池入出力調整ユニット６の制御に用いられる蓄電池７から出力される出力電力値を算出するものである。また、蓄電池制御部３２は、蓄電池状態情報、及び電力系統情報に基づいて、蓄電池７が充電可能な状態にあるかの判定処理、及び放電可能であるかの判定処理を行うものでもある。
The storage
＜動作の説明＞
以下、本実施形態にかかる太陽光発電システム１の動作について、主に図４及び図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明を行う。
<Description of operation>
Hereinafter, operation | movement of the solar
まず、本実施形態における電力変換装置２の出力電力（言い換えると太陽光発電システム１の出力電力：図６（ａ）参照。）と、蓄電池７の充放電量（図６（ｂ）参照。）と、太陽電池５の発電量の時間変化（図６（ｃ）参照。）と、について説明する。図６（ａ）から図６（ｃ）における横軸は時刻を表している。横軸における左端は日出前の所定時刻であり、右端は日没後の所定時刻である。なお、電力変換装置２への入力電力の時間変化は、その出力電力の時間変化と同様であるため、図６（ａ）は、電力変換装置２への入力電力の時間変化も示している。このため、図６（ａ）の右側の縦軸は電力変換装置２への入力電力の値を示している。また、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］は、出力電力の値であるＷｒｅｆ［ｋＷ］に対応する入力電力の値を表している。
First, the output power of the
日出の時刻を経過すると、太陽の光が入射して太陽電池５は発電を開始する。太陽電池５による発電量は、日の出からの時間が経過して太陽電池５に入射する光量が増えるとともに増加する（図６（ｃ）参照。）。太陽電池５により発電された直流電力は電力変換装置２に入力され、交流電力変換された後、太陽光発電システム１の出力電力として出力される（図６（ａ）参照。）。
When the sunrise time elapses, solar light enters and the
日出の時刻から、太陽光発電システム１の出力電力が抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］に達して、蓄電池７に対する充電制御が行われるまでの時間帯（以降「時間帯Ａ」と表記する。）では、太陽電池５により発電された直流電力は、全てが電力変換装置２に入力される。その一方で、蓄電池７に対しては、充電も放電も行われない（図６（ｂ）参照。）。
From the time of sunrise, the time period from when the output power of the photovoltaic
その後、太陽電池５による発電電力が抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えている間の時間帯（以降「時間帯Ｂ」と表記する。）では、太陽電池５による全発電電力のうち、抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］に相当する分（Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］）は、電力変換装置２に入力され、交流電力変換された後、太陽光発電システム１の出力電力として出力される（図６（ａ）参照。）。その一方で、抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超える分（太陽電池５からの全出力電力のうち、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］を超える分）は、蓄電池７に充電される（図６（ｂ）参照。）。
Thereafter, in the time zone (hereinafter referred to as “time zone B”) during which the power generated by the
太陽電池５による発電電力が抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を下回り、言い換えると、時間帯Ｂを経過し、太陽電池５による発電電力が、入力範囲決定部３４によって定められた入力電力の範囲（イ）を下回るまでの時間帯（以降「時間帯Ｃ」と表記する。）では、蓄電池７に対する充電が停止され（図６（ｂ）参照。）、太陽電池５により発電された直流電力は、全てが電力変換装置２に入力される（図６（ａ）参照。）。
The power generated by the
なお、本実施形態において抑制指令は、電力系統１１を管理する事業者から出される指令であり、太陽光発電システム１などの発電システムから、電力系統１１への電力供給の値を所定の値以下に抑制する内容の指令である例に適用して説明する。
In the present embodiment, the suppression command is a command issued from a business operator that manages the
太陽電池５による発電電力が入力範囲決定部３４によって定められた入力電力の範囲（イ）を下回ってから、蓄電池７からの放電が可能な時間帯（以降「時間帯Ｄ」と表記する。）では、蓄電池７からの放電が行われる（図６（ｂ）参照。）。電力変換装置２には、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力とが入力される（図６（ａ）参照。）。時間帯Ｄの間に日没すると、日没以後は、電力変換装置２に蓄電池７から放電された電力のみが入力される。蓄電池７から放電される電力は、電力変換装置２に入力される入力電力が入力電力の範囲（イ）に収まるように制御される。ここで、時間帯Ｂにおいて蓄電池７に充電された電力量と、時間帯Ｄにおいて蓄電池７から放電された電力量とは、同量となっている。
A time zone during which the storage battery 7 can be discharged after the power generated by the
その後、蓄電池７からの放電が不可能な時間帯（以降「時間帯Ｅ」と表記する。）では、電力変換装置２には、太陽電池５からも蓄電池７からも電力が入力されず、太陽光発電システム１からも電力は出力されない。本実施形態において蓄電池７からの放電が不可能とは、蓄電池７であるリチウムイオン電池の保護のために設けられている制限により、放電ができないことを意味するものである。なお、放電が不可能との定義は、蓄電池７の種類に応じて内容が変わるものであり、上述の内容に限定するものではない。
Thereafter, in a time zone during which discharge from the storage battery 7 is impossible (hereinafter referred to as “time zone E”), no power is input to the
次に、本実施形態における制御ユニット３の制御内容について図４のフローチャートを参照しながら説明する。
本実施形態の太陽光発電システム１の運用が開始されると、制御ユニット３は、図４のフローチャートで表される内容の制御を繰り返し実行する。制御はフローチャートの中で制御が終了するまで繰り返し行われる。
Next, the control contents of the
When the operation of the photovoltaic
制御が開始されると、制御ユニット３の太陽電池出力情報取得部３１は、太陽電池５における発電情報である太陽電池出力情報を取得する処理を行う（Ｓ１００）。具体的には、センサ４からの検出信号と、蓄電池入出力調整ユニット６および蓄電池７のいずれか一方から出力される蓄電池状態情報を取得することにより、太陽電池出力情報を取得する処理を行う。上述の時間帯Ａおよび時間帯Ｃでは、電力変換装置２への入力電力の値が太陽電池出力情報となる。また、上述の時間帯Ｂおよび時間帯Ｄでは、電力変換装置２への入力電力の値から蓄電池７から放電される電力の値を除いたものが太陽電池出力情報となる。
If control is started, the solar cell output
太陽電池出力情報が取得されると、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、太陽電池出力情報に基づいて太陽電池５における発電があるか否か、言い換えると太陽電池出力があるか否かを判定する処理を行う（Ｓ１１０）。太陽電池出力がないと判定された場合（ＮＯの場合）には、制御ユニット３による制御を終了させる処理が行われる（Ｓ２００）。
When the solar cell output information is acquired, the input
Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、蓄電池７の蓄電池状態情報を取得する処理が行われる（Ｓ１２０）。
具体的には、制御ユニット３の蓄電池状態情報取得部３３により、蓄電池７のＳＯＣ等の蓄電池状態情報を取得する処理が行われる。
In the determination process of S110, when it is determined that there is a solar battery output (in the case of YES), a process of acquiring storage battery state information of the storage battery 7 is performed (S120).
Specifically, the storage battery state information acquisition unit 33 of the
蓄電池状態情報が取得されると、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たすか否かを判定する処理を行う（Ｓ１３０）。具体的には、（ｉ）蓄電池７のＳＯＣが充電可能な範囲内にあるか否か、（ｉｉ）電力系統１１を管理する事業者から抑制指令が出されており、太陽電池５による発電電力が抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えているか否かの条件を満たすか否かの判定処理が行われる。Ｓ１３０の判定処理において、（ｉ）の条件、および、（ｉｉ）の条件が満たされると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、蓄電池７への充電処理が行われる（Ｓ１３５）。そして充電処理が行われている間に、（ｉ）の条件、および、（ｉｉ）の条件の少なくとも一方が満たされなくなったと判定された場合には、蓄電池７への充電処理が停止される。
When the storage battery state information is acquired, the storage
Ｓ１３５の充電処理が終了した後、または、Ｓ１３０の判定処理において、（ｉ）の条件、および、（ｉｉ）の条件の少なくとも一方が満たされていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７が放電可能か否かを判定する処理を行う（Ｓ１４０）。具体的には、直近に取得した蓄電池状態情報に基づいて、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にあるか否か、太陽電池５による発電電力が、入力範囲決定部３４によって定められた入力電力の範囲を下回るか否かを判定する処理を行う。蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にない、または、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲を下回らないと判定された場合（ＮＯの場合）には、制御ユニット３は、Ｓ１００の処理に戻り上述の処理を繰り返し行う。
After the charging process of S135 is completed or when it is determined in the determination process of S130 that at least one of the condition (i) and the condition (ii) is not satisfied (in the case of NO) And the storage
Ｓ１４０の判定処理において、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にあり、かつ、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲を下回ると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、電力変換装置２の電力変換効率を取得する処理を行う（電力変換効率取得ステップ：Ｓ１５０）。
In the determination process of S140, when it is determined that the SOC of the storage battery 7 is in a dischargeable range and the generated power by the
具体的には、入力範囲決定部３４は、取得している電力変換装置２への入力電力の値に基づいて、電力変換効率記憶部３５に記憶されている電力変換効率テーブル３７（図５（ａ）参照。）を参照する処理を行う。この処理により、取得している電力変換装置２への入力電力の値に対応する電力変換効率が取得される。
Specifically, the input
電力変換効率が取得されると、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、電力変換装置２の入力電力の範囲を算出する処理を行う（Ｓ１６０）。具体的には、入力範囲決定部３４は、電力変換装置２の電力変換効率が所定の範囲内に収まる入力電力の範囲を算出する処理を行う。この算出処理は、電力変換装置２への入力電力、蓄電池７の蓄電池状態情報、及び電力変換効率テーブル３７に基づいて行われ、具体的な算出方法は公知の方法を用いることができ、特に限定するものではない。
If power conversion efficiency is acquired, the input
入力電力の範囲が決定されると、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、上述の入力電力の範囲に基づいて、電力変換装置２への入力電力が決定された範囲内になるように、蓄電池入出力調整ユニット６を制御する処理を行う（Ｓ１７０）。具体的には、蓄電池７の放電電力を制御して、電力変換装置２への入力電力を決定された入力電力の範囲に収める制御を行う。
When the range of input power is determined, the storage
そして、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、電力変換装置２への入力電力の値が、入力電力の範囲内であるか否かの判定処理を行う（Ｓ１８０）。入力電力の値が入力電力の範囲内であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、制御ユニット３はＳ１７０の処理に戻り、上述の処理を繰り返し行う。
And the input
Ｓ１８０の判定処理において、電力変換装置２への入力電力が、直前に決定された範囲に含まれないと判定された場合（ＮＯの場合）には、制御ユニット３はＳ１００の処理に戻り、上述の処理を繰り返し行う。なお、Ｓ１６０における処理では、処理が繰り返されるごとに、入力範囲が算出される。
In the determination process of S180, when it is determined that the input power to the
次に、図６に示す時間帯Ａから時間帯Ｅにおいて、上述のフローチャートに基づいてどのように制御されているか説明する。
まず、時間帯Ａについて説明する。時間帯Ａでは太陽電池５における発電が行われているため、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。また、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えていないため、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。
Next, a description will be given of how control is performed based on the above-described flowchart from time zone A to time zone E shown in FIG.
First, the time zone A will be described. Since power generation is performed in the
そして、時間帯Ａでは、時間帯Ｂにおける蓄電池７への充電処理（Ｓ１３５）が行われる前であるため、Ｓ１４０の判定処理では、制御ユニット３の入蓄電池制御部３２は、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。その結果、時間帯Ａでは、太陽電池５により発電された直流電力は電力変換装置２に入力され、交流電力変換された後、太陽光発電システム１の出力電力として出力される。
And in the time zone A, since the charging process (S135) to the storage battery 7 in the time zone B is not performed, in the determination process of S140, the storage
次に、時間帯Ｂについて説明する。時間帯Ｂでは太陽電池５における発電が行われているため、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。蓄電池７への充電処理（Ｓ１３５）が行われる前であり、蓄電池７のＳＯＣが充電可能な範囲内にあるため、また、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えているため、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たすとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。
Next, the time zone B will be described. Since power generation is performed in the
その結果、時間帯Ｂでは太陽電池５による全発電電力のうち、抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］に相当する分（Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］）は、電力変換装置２に入力され、交流電力変換された後、太陽光発電システム１の出力電力として出力される。その一方で、抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超える分（太陽電池５からの全出力電力のうち、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］を超える分）は、蓄電池７に充電される。
As a result, in the time zone B, a portion (Wref-in [kW]) corresponding to the value Wref [kW] of the suppression command out of the total power generated by the
次に、時間帯Ｃについて説明する。時間帯Ｃでは太陽電池５における発電が行われているため、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。また、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えていないため、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。
Next, the time zone C will be described. Since power generation in the
そして、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲を下回っていないため、Ｓ１４０の判定処理において、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する放電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。その結果、時間帯Ｃでは、蓄電池７に対する充電が停止され、太陽電池５により発電された直流電力は、全てが電力変換装置２に入力される。
And since the electric power generated by the
次に、時間帯Ｄについて説明する。時間帯Ｄでは太陽電池５における発電が行われているため、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。また、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えていないため、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。
Next, the time zone D will be described. Since power generation is performed in the
そして、時間帯Ｂの充電処理の後であり、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にあるため、また、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲を下回るため、Ｓ１４０の判定処理において、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する放電条件を満たすとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。その結果、時間帯Ｄでは、蓄電池７からの放電が行われ、電力変換装置２には、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力とが入力される。そのため、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力の合計電力が、太陽光発電システム１の出力電力として出力される。
Since the SOC of the storage battery 7 is in a dischargeable range after the charging process in the time zone B, and the generated power by the
次に、時間帯Ｅについて説明する。時間帯Ｅでは太陽電池５における発電が行われていないため、制御ユニット３の入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力がないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。その結果、制御ユニット３による制御は終了する。
Next, the time zone E will be described. Since power generation in the
なお、上述の様にＳ１６０における処理では、処理が繰り返されるごとに、入力範囲が算出される。このため、制御ユニット３は、Ｓ１６０の処理の処理毎に、電力変換装置２への入力電力の値や蓄電池状態情報等に基づいて、直近に定められた入力電力の範囲とは異なる範囲を入力電力の範囲として算出することが可能である。
As described above, in the process in S160, the input range is calculated each time the process is repeated. For this reason, the
例として、Ｓ１６０の処理において入力範囲決定部３４が、直近に算出した入力電力の範囲とは異なる範囲を算出する場合を例に適用し、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明する。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）に記載の時間帯Ａ〜Ｄは、上記にて説明した図６（ａ）〜（ｃ）に記載の時間帯と同じであり、時間帯Ａ〜Ｃ及び時間帯Ｅの制御ユニット３による制御は上述の制御と同じであるため、時間帯Ａ〜Ｃ及び時間帯Ｅの制御の説明は省略し、時間帯Ｄの制御について説明する。
As an example, the case where the input
時間帯Ｄにおいて、太陽電池５による発電電力が入力範囲決定部３４によって直前に定められた入力電力の範囲（イ）を下回ると、Ｓ１８０の処理においてＮＯの判定処理が行われ、Ｓ１００〜Ｓ１５０の処理が行われる。具体的には、時間帯Ｄでは太陽電池５における発電が行われているため、入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。そしてＳ１３０の判定処理において、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えていないため、蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。そして時間帯Ｂの充電処理の後であり、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にあるため、また、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲（イ）を下回るため、Ｓ１４０の判定処理において、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する放電条件を満たすとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。そして、Ｓ１５０にて電力変換効率が取得され、Ｓ１６０の処理において、入力範囲決定部３４により、新たな入力電力の範囲が算出される。
In the time zone D, when the power generated by the
以降、新たな入力電力の範囲として、範囲（ロ）が算出された場合（図７（ａ）参照。）を例として説明すると、この場合には、蓄電池７からの放電が行われ、電力変換装置２には、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力とが入力される。この際、蓄電池制御部３２は、電力変換装置２への入力電力が新たに算出された入力電力の範囲（ロ）になるように、蓄電池入出力調整ユニット６を制御する（Ｓ１７０）（図７（ａ）、（ｂ）参照）。
Hereinafter, the case where the range (b) is calculated as a new input power range (see FIG. 7A) will be described as an example. In this case, the storage battery 7 is discharged and the power conversion is performed. The
そして、電力変換装置２への入力電力が入力範囲決定部３４によって新たに定められた入力電力の範囲（ロ）を下回ると、Ｓ１８０の処理においてＮＯの判定処理が行われ、再び上述の様にＳ１００〜Ｓ１５０の処理が行われる。そしてＳ１６０の処理において、入力範囲決定部３４により、直近の入力電力の範囲（ロ）とは異なる更に新たな入力電力の範囲が算出される。ここで更に新たな入力電力の範囲として、範囲（ハ）が算出された場合（図７（ａ）参照。）を例に適用して説明すると、この場合には、蓄電池７からの放電が引き続き行われ、電力変換装置２には、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力とが入力される。この際、蓄電池制御部３２は、電力変換装置２への入力電力が更に新たに決定された入力電力の範囲（ハ）になるように、蓄電池入出力調整ユニット６を制御する（Ｓ１７０）（図７（ａ）、（ｂ）参照）。
When the input power to the
また別の例として、Ｓ１６０の処理において、入力電力の範囲として一定の値（Ｓ［ｋＷ］）が算出された場合を例に適用し、図７（ｃ）及び図７（ｄ）を参照して説明する。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）に記載の時間帯Ａ〜Ｄは、上記にて説明した図６（ａ）〜（ｃ）に記載の時間帯と同じであり、時間帯Ａ〜Ｃ及び時間帯Ｅの制御ユニット３による制御は上述の制御と同じであるため、時間帯Ａ〜Ｃ及び時間帯Ｅの制御の説明は省略し、時間帯Ｄの制御について説明する。
As another example, the case where a constant value (S [kW]) is calculated as the input power range in the processing of S160 is applied to the example, and FIGS. 7C and 7D are referred to. I will explain. The time zones A to D described in FIGS. 7A and 7B are the same as the time zones described in FIGS. 6A to 6C described above. Since the control by the
太陽電池５による発電電力が入力範囲決定部３４によって定められた入力電力の範囲（イ）を下回ると、Ｓ１８０の処理においてＮＯの判定処理が行われ、Ｓ１００〜Ｓ１５０の処理が行われる。具体的には、時間帯Ｄでは太陽電池５における発電が行われているため、入力範囲決定部３４は、Ｓ１１０の判定処理において、太陽電池出力があるとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。そしてＳ１３０の判定処理において、太陽電池５による発電電力は抑制指令の値Ｗｒｅｆ［ｋＷ］を超えていないため、蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する充電条件を満たさないとの判定処理（ＮＯの判定処理）を行う。そして時間帯Ｂの充電処理の後であり、蓄電池７のＳＯＣが放電可能な範囲にあるため、また、太陽電池５による発電電力が入力電力の範囲（イ）を下回るため、Ｓ１４０の判定処理において、制御ユニット３の蓄電池制御部３２は、蓄電池７に対する放電条件を満たすとの判定処理（ＹＥＳの判定処理）を行う。そして、Ｓ１５０にて電力変換効率が取得され、Ｓ１６０の処理において、入力範囲決定部３４により、入力電力の範囲としてＳ［ｋＷ］が算出される（図７（ｃ）参照。）。
When the power generated by the
この結果、蓄電池７からの放電が行われ、電力変換装置２には、蓄電池７から放電された電力と、太陽電池５による発電電力とが入力される。この際、蓄電池制御部３２は、電力変換装置２への入力電力が新たに決定された値（Ｓ［ｋＷ］）となる様に、蓄電池入出力調整ユニット６を制御する（Ｓ１７０）（図７（ｃ）、（ｄ）参照。
As a result, the storage battery 7 is discharged, and the
また、Ｓ１３０の蓄電池７の充電に関する判定について、その判定基準の一つである電力系統情報は、上記の抑制指令だけでなく、電力系統１１を管理する事業者から提供される他の情報、例えば事業者によって設定された時間帯別料金に関する情報を用いることも可能である。ここで、時間帯別料金とは、電力系統１１を管理する事業によって所定の時間帯毎に設定された電力の買い取り料金のことである。例えば図５（ｂ）の様に、電力系統１１を管理する事業者によって、時間帯によって異なる電力の買い取り価格が設定されている場合を例に適用して説明する。なお、図５（ｂ）において、ａ時〜ｄ時は、図６（ａ）中に示す時刻である。また、時間帯「ｂ時〜ｃ時」では、他の時間帯よりも安い買い取り価格Ｙが設定されている。
Moreover, about the determination regarding the charge of the storage battery 7 of S130, the power system information which is one of the determination criteria is not only the above-described suppression command, but also other information provided by a business operator managing the
制御ユニット３の電力系統情報取得部３６は、電力系統１１の事業者によって設定された時間帯別料金に関する情報を取得し、最も安い電力の買い取り価格が設定されている時間帯を特定する。本実施形態では、当該時間帯としてｂ時〜ｃ時が特定される。そして、特定された時間帯に電力変換装置２に入力する電力の上限値（Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］）を決定する。なお、この時間帯の情報、及びその際の電力変換装置２に入力する電力の上限値（Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］）は、太陽光発電システム１の管理者等によって予め制御ユニット３に記憶されたものであってもよい。
The power system
そして、図４のＳ１３０における判定処理が、（ｉ）蓄電池７のＳＯＣが充電可能な範囲内にあるか否か、（ｉｉ）太陽光発電を行う時間が特定された所定の時間帯に属しており、太陽電池５による発電電力が、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］を超えているか否かによって行われる。
And the determination process in S130 of FIG. 4 belongs to a predetermined time zone in which (i) the SOC of the storage battery 7 is within a chargeable range, (ii) the time for performing solar power generation is specified. The power generated by the
この場合、Ｓ１３０の判定処理において、上記（ｉ）、（ｉｉ）の条件が満たされると判定された場合には、太陽電池５による全発電電力のうち、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］の電力は電力変換装置２に入力され、交流電力変換された後、太陽光発電システム１の出力電力として出力される。その一方で、Ｗｒｅｆ−ｉｎ［ｋＷ］を超える分は、蓄電池７に充電される。（図５（ａ）参照）。
In this case, in the determination process of S130, when it is determined that the conditions (i) and (ii) are satisfied, the power of Wref-in [kW] out of the total power generated by the
このようにすることで、電力の買い取り価格の低い時間に蓄電池７の充電を行い、蓄電した電力を夕方などの太陽電池５の出力が低下する時間帯で放電するが可能となる。
上記の構成からなる制御ユニット３を用いた太陽光発電システム１によれば、電力変換装置２の電力変換効率を考慮して、電力変換装置２の入力電力の範囲が決定され、決定された範囲内の電力が電力変換装置２に入力される様に蓄電池７の出力電力が制御されることから、例えば太陽電池５からの出力が低下する時間帯でも、効率的な電力変換を行うことが可能となり、効率のよい太陽光発電を行うことが可能な太陽光発電システムを提供することができる。
By doing in this way, it becomes possible to charge the storage battery 7 at a time when the purchase price of power is low, and to discharge the stored power in a time zone such as the evening when the output of the
According to the solar
また、太陽電池５等の出力電力が変化することにより、電力変換装置２への入力電力が決定した範囲外となった場合には、新たに入力電力の範囲が定められるため、太陽電池５等の出力の変動に対応した効率のよい太陽光発電を行うことが可能となる。
In addition, when the output power of the
また、抑制指令などの電力系統情報を取得する電力系統情報取得部３６を備えていることから、例えば抑制指令によって電力系統１１に出力することができない電力を、蓄電池７に蓄えることが可能となる。この蓄電した電力を例えば太陽電池５からの出力が低下する時間帯等に、電力変換効率が所定の範囲となるように放電すれば、太陽電池５の出力電力を有効に活用できると共に、効率的な電力変換を行うことができ、効率的な太陽光発電システムを提供できる。
Moreover, since the electric power system
また、電力系統情報として電力系統１１の事業者によって設定された時間帯別料金に関する情報を用いることで、電力の買い取り価格の低い時間に蓄電池７の充電を行い、蓄電した電力を夕方などの太陽電池５の出力が低下する時間帯で放電するが可能となり、より効率的な太陽光発電システムを提供することが可能となる。
In addition, by using the information on the time zone charges set by the operator of the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、制御ユニット３として、制御プログラムがインストールされたコンピュータシステムである例を示したが、それぞれの機能を有する個別の専用のハードウェアから構成されるものであってもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the
また、制御ユニット３の太陽電池出力情報取得部３１または入力範囲決定部３４などの部分が、電源ライン８による影響（電源ライン８による電力の損失）を補正して太陽電池５の出力電力を取得する機能を有していてもよい。このようにすれば、より正確な太陽電池５の出力電力を取得することが可能となり、正確な制御を行うことが可能となる。
Further, the solar cell output
また、センサ４は、例えば、太陽電池５における日射量や温度などを測定するセンサであって、太陽電池出力情報取得部３１又は入力範囲決定部３４などの部分が、センサ４が測定した日射量に基づいて、太陽電池５の出力電力、及び電力変換装置２への入力電力を算出するものであってもよい。また、この際に日照時間や、太陽電池５の温度などを考慮に入れた算出をしてもよい。この様にすれば、電力ライン８に直接センサ４を取り付けなくても、太陽電池５の出力電力等を取得することが可能である。
The sensor 4 is a sensor that measures, for example, the amount of solar radiation or temperature in the
上記実施形態では、電力変換装置２の電力変換効率を考慮してその入力電力の範囲を決定する例を示したが、蓄電池入出力調整ユニット６の電力変換効率も考慮して電力変換装置２への入力電力の範囲を決定するものとしてもよい。この様にすれば、更に効率のよい太陽光発電システム１とすることが可能となる。
In the above embodiment, an example in which the range of the input power is determined in consideration of the power conversion efficiency of the
また蓄電池７の充電を、太陽光発電システム１の管理者等によって予め定められた時間帯に行う様にしてもよい。このようにすれば、所定の時間帯に蓄電池７の充電を行い、充電された電力を用いて、太陽電池５の出力が低下し始める夕方頃から制御ユニット３による制御を開始することも可能となる。
Moreover, you may make it charge the storage battery 7 in the time slot | zone predetermined by the administrator etc. of the solar
１ 太陽光発電システム
２ 電力変換装置
３ 制御ユニット
４ センサ
５ 太陽電池
６ 蓄電池入出力調整ユニット
７ 蓄電池
８ 電力ライン
９ 接続点
１０ 電力ライン
１１ 電力系統
３１ 太陽電池出力情報取得部
３２ 蓄電池制御部
３３ 蓄電池状態情報取得部
３４ 入力範囲決定部
３５ 電力変換効率記憶部
３６ 電力系統情報取得部
３７ 電力変換効率テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記太陽電池及び蓄電池の少なくともいずれか一方の出力電力が入力可能に接続されて所望の電力を供給する電力変換装置と、前記蓄電池との間に接続された蓄電池入出力調整部を制御する蓄電池制御部と、
前記蓄電池の状態を示す蓄電池状態情報を取得する蓄電池状態情報取得部と、
前記電力変換装置における任意の入力電力に対する電力変換効率を記憶する電力変換効率記憶部と、
前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報及び前記電力変換効率に基づいて、前記電力変換装置に対する入力電力の範囲である入力範囲を決定する入力範囲決定部と、
を少なくとも備え、
前記蓄電池制御部は、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように前記蓄電池からの出力電力を調整する制御信号を前記蓄電池入出力調整部に出力する、
太陽光発電システムの制御装置。 Based on output parameters related to the output power of the solar cell, a solar cell output information acquisition unit for acquiring output information related to the output power of the solar cell;
A storage battery control for controlling a storage battery input / output adjustment unit connected between the storage battery and a power converter that supplies the desired power by connecting the output power of at least one of the solar battery and the storage battery so that input is possible. And
A storage battery state information acquisition unit for acquiring storage battery state information indicating the state of the storage battery;
A power conversion efficiency storage unit that stores power conversion efficiency for arbitrary input power in the power conversion device;
Based on the output information of the solar cell, the storage battery state information, and the power conversion efficiency, an input range determination unit that determines an input range that is a range of input power to the power conversion device;
Comprising at least
The storage battery control unit outputs a control signal for adjusting output power from the storage battery to the storage battery input / output adjustment unit so that input power to the power converter is included in the input range,
Control device for solar power generation system.
前記入力範囲決定部が、改めて取得した前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報及び前記電力変換効率に基づいて前記電力変換装置の新たな入力範囲を決定する演算処理を行い、
前記蓄電池制御部は、前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように前記蓄電池からの出力電力を調整する制御信号を前記蓄電池入出力調整部に出力する、
請求項１に記載の太陽光発電システムの制御装置。 When it is determined that the input power to the power converter is out of the input range,
The input range determination unit performs arithmetic processing to determine a new input range of the power conversion device based on the output information of the solar cell newly acquired, the storage battery state information, and the power conversion efficiency,
The storage battery control unit outputs a control signal for adjusting output power from the storage battery to the storage battery input / output adjustment unit so that input power to the power converter is included in the input range,
The control apparatus of the solar power generation system of Claim 1.
前記蓄電池制御部は、前記蓄電池状態情報及び前記電力系統情報に基づいて、前記蓄電池が充電可能であるか否かを判定する判定処理を行い、充電可能であると判定した場合には、前記蓄電池を充電するために前記蓄電池への入力電力を調整する制御信号を、前記蓄電池入出力調整部に出力する処理を行う、
請求項１または請求項２に記載の太陽光発電システムの制御装置。 A power system information acquisition unit that acquires power system information that is information of a power system to which the solar power generation system is connected;
The storage battery control unit performs a determination process for determining whether or not the storage battery is chargeable based on the storage battery state information and the power system information, and determines that the storage battery is chargeable. A control signal for adjusting the input power to the storage battery in order to charge the storage battery, a process of outputting to the storage battery input / output adjustment unit,
The control apparatus of the solar power generation system of Claim 1 or Claim 2.
前記蓄電池状態情報と前記電力系統情報である抑制指令との組み合わせ、又は前記蓄電池状態情報と前記電力系統情報である電力の時間帯別料金との組み合わせに基づいて行われることを特徴とする、
請求項３に記載の太陽光発電システムの制御装置。 The determination process includes
It is performed based on a combination of the storage battery state information and the suppression command that is the power system information, or a combination of the storage battery state information and the power system information that is the power system information.
The control apparatus of the solar power generation system of Claim 3.
蓄電池と、
前記太陽電池及び前記蓄電池の少なくともいずれか一方の出力電力が入力可能に接続され、所望の電力を出力する電力変換装置と、
前記蓄電池と前記電力変換装置との間に接続された蓄電池入出力調整部と、
前記請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備えた太陽光発電システム。 Solar cells,
A storage battery,
A power converter that is connected so that output power of at least one of the solar battery and the storage battery can be input, and outputs desired power;
A storage battery input / output adjustment unit connected between the storage battery and the power converter,
The control device according to any one of claims 1 to 3,
Solar power generation system equipped with.
電子計算機器に、
前記太陽電池の出力電力に関連した出力パラメータに基づき、前記太陽電池の出力電力に関連した出力情報を取得する太陽電池出力情報取得機能と、
前記蓄電池の状態を示す蓄電池状態情報を取得する蓄電池状態情報取得機能と、
前記電力変換装置における入力電力に対する電力変換効率情報を取得する電力変換効率情報取得機能と、
前記太陽電池の出力情報、前記蓄電池状態情報、及び前記電力変換効率情報に基づいて、前記電力変換装置に対する入力電力の範囲である入力範囲を決定する入力範囲決定機能と、
前記電力変換装置への入力電力が前記入力範囲に含まれるように、前記蓄電池の出力電力の調節を行う蓄電池入出力整部へ制御信号を出力する蓄電池制御機能と、
を実現するための太陽光発電システムの制御プログラム。 A program for controlling a solar power generation system including a solar battery, a power converter, and a storage battery,
In electronic computing equipment,
Based on output parameters related to the output power of the solar cell, a solar cell output information acquisition function for acquiring output information related to the output power of the solar cell,
A storage battery state information acquisition function for acquiring storage battery state information indicating the state of the storage battery;
A power conversion efficiency information acquisition function for acquiring power conversion efficiency information for input power in the power conversion device;
Based on the output information of the solar cell, the storage battery state information, and the power conversion efficiency information, an input range determination function for determining an input range that is a range of input power to the power converter,
A storage battery control function that outputs a control signal to a storage battery input / output adjustment unit that adjusts the output power of the storage battery so that the input power to the power converter is included in the input range;
Control program for solar power generation system to realize
Priority Applications (1)
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