JP6713237B2 - 太陽光発電システム - Google Patents

太陽光発電システム Download PDF

Info

Publication number
JP6713237B2
JP6713237B2 JP2018550020A JP2018550020A JP6713237B2 JP 6713237 B2 JP6713237 B2 JP 6713237B2 JP 2018550020 A JP2018550020 A JP 2018550020A JP 2018550020 A JP2018550020 A JP 2018550020A JP 6713237 B2 JP6713237 B2 JP 6713237B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
command value
power generation
inverters
generation amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018550020A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018087946A1 (ja
Inventor
祐司 松岡
祐司 松岡
達明 安保
達明 安保
藤原 直樹
直樹 藤原
ポール ビクセル
ポール ビクセル
リュウタ サカ
リュウタ サカ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Publication of JPWO2018087946A1 publication Critical patent/JPWO2018087946A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6713237B2 publication Critical patent/JP6713237B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本発明は、太陽光発電システムに関する。
一般に、太陽光発電システムは、太陽電池により発電された直流電力を交流電力に変換して、交流負荷に供給することが知られている。直流電力を交流電力に変換するためには、インバータが用いられる。
一方、交流側が並列に接続された複数のインバータで構成される電力変換システムが知られている。例えば、複数のインバータの総和の出力電力として要求される要求電力値を、インバータの台数で割った値よりも小さい設定値と大きい設定値に分けて複数のインバータを制御することが開示されている(特許文献1参照)。また、コントローラと各インバータとの通信周期よりも短い制御周期で、複数のインバータの出力電力を制御することで、複数のインバータの総和の出力電力を制御することが開示されている(特許文献2参照)。
しかしながら、太陽光発電システムでは、複数の太陽電池のそれぞれの発電電力が異なる場合がある。したがって、複数のインバータを常に全て同等に制御すると、一部の太陽電池による発電電力の低下により、太陽光発電システム全体の発電電力が本来発電可能な電力よりも低下する場合がある。
国際公開第2013/145262号 国際公開第2013/145263号
本発明の目的は、一部の太陽電池の発電電力が低下しても、太陽光発電システム全体の発電電力の低下を抑制することのできる太陽光発電システムを提供することにある。
本発明の観点に従った太陽光発電システムは、複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池にそれぞれ対応して設けられる複数のインバータと、前記複数のインバータのそれぞれについて、対応する太陽電池が予め決められた基準よりも発電量が低下した発電量低下状態か否かを判断する発電量低下状態判断手段と、前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断された第1のインバータの第1の力率を下げる第1の指令値を生成する第1の指令値生成手段と、前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値に基づいて制御される前記第1のインバータの出力電力を補償するように、前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断されなかった少なくとも1つの第2のインバータの第2の力率を上げる第2の指令値を生成する第2の指令値生成手段と、前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値及び前記第2の指令値生成手段により生成された前記第2の指令値に基づいて、前記複数のインバータをそれぞれ制御する制御手段とを備える。前記複数のインバータは、同一の出力電力をそれぞれ出力する。前記第1の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第1の力率を下げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第1の指令値を生成する。前記第2の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第2の力率を上げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第2の指令値を生成する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る太陽光発電システムの構成を示す構成図である。 図2は、第1の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図である。 図3は、第1の実施形態に係る指令値生成部により、力率を低くする場合の指令値の求め方を示すベクトル図である。 図4は、第1の実施形態に係る指令値生成部により、力率を高くする場合の指令値の求め方を示すベクトル図である。 図5は、第1の実施形態に係る制御装置による制御下における、発電量低下状態のインバータがない場合のインバータの出力電力を表すベクトル図である。 図6は、第1の実施形態に係る制御装置による制御下における、発電量低下状態のインバータがある場合のインバータの出力電力を表すベクトル図である。 図7は、本発明の第2の実施形態に係る制御装置の構成を示す構成図である。 図8は、第2の実施形態に係る制御装置による制御下における、発電量低下状態のインバータがある場合のインバータの出力電力を表すベクトル図である。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る太陽光発電システム10の構成を示す構成図である。図面における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。
太陽光発電システム10は、制御装置1、3つの太陽電池2a,2b,2c、3つのインバータ3a,3b,3c、3つの連系トランス4a,4b,4c、3つの交流電流検出器5a,5b,5c、及び、交流電圧検出器6を備える。なお、ここでは、3つのインバータ3a〜3cにより構成される太陽光発電システム10について説明するが、2以上であれば、いくつのインバータで構成されてもよい。
太陽光発電システム10は、太陽電池2a〜2cにより発電された直流電力を電力系統9と系統連系するための交流電力に変換して、電力系統9に電力供給する。例えば、太陽光発電システム10は、メガソーラなどである。
太陽電池2a〜2cは、太陽光により発電する。なお、太陽電池2a〜2cは、いくつの太陽電池で構成されてもよい。
インバータ3a〜3cは、対応する太陽電池2a〜2cから供給される直流電力を電力系統9の系統電圧に同期する交流電力に変換する。インバータ3a〜3cは、それぞれ連系トランス4a〜4cを介して、電力系統9に交流電力を供給する。例えば、インバータ3a〜3cは、パワーコンディショナーである。
連系トランス4a〜4cは、各インバータ3a〜3cの出力側(交流側)に設けられる。連系トランス4a〜4cは、対応するインバータ3a〜3cから入力される交流電圧を電力系統9の系統電圧に変圧する。
交流電流検出器5a〜5cは、それぞれインバータ3a〜3cの出力側に設けられる。交流電流検出器5a〜5cは、それぞれインバータ3a〜3cの出力電流I1,I2,I3を検出して、検出値を検出信号として制御装置1に出力する。
交流電圧検出器6は、インバータ3a〜3cの出力側に設けられる。交流電圧検出器6は、インバータ3a〜3cの出力電圧Vsを検出して、検出値を検出信号として制御装置1に出力する。なお、1つの交流電圧検出器6の代わりに、各インバータ3a〜3cの出力側に交流電圧検出器を設けてもよい。この場合、各交流電圧検出器で検出された出力電圧を、本実施形態の交流電圧検出器6で検出される出力電圧Vsの代わりに、各インバータ3a〜3cの制御に用いることで、本実施形態と同様の構成にすることができる。
制御装置1は、交流電流検出器5a〜5cにより検出される各インバータ3a〜3cの出力電流I1〜I3、及び交流電圧検出器6により検出されるインバータ3a〜3cの出力電圧Vsに基づいて、インバータ3a〜3cの出力電力を制御する。
図2は、本実施形態に係る制御装置1の構成を示す構成図である。
制御装置1は、発電量低下状態判断部11、指令値生成部12、及び、指令値出力部13を備える。
発電量低下状態判断部11は、インバータ3a〜3cの出力電圧Vs及びインバータ3a〜3cのそれぞれの出力電流I1〜I3に基づいて、自身に接続された太陽電池2a〜2cの発電量が他の太陽電池2a〜2cの発電量よりも低下している状態(発電量低下状態)であるか否かを判断する。発電量低下状態判断部11は、判断結果と共に、インバータ3a〜3cの出力電圧Vs及びインバータ3a〜3cのそれぞれの出力電流I1〜I3を情報として含むデータを指令値生成部12に送信する。例えば、発電量低下状態は、天候の影響などにより、一部の太陽電池2a〜2cの発電量が、通常時(例えば、晴天時)と比較して低下することで生じる。例えば、一部の太陽電池2a〜2cに雲がかかった場合に、発電量低下状態のインバータ3a〜3cが生じる。以降では、発電量低下状態と判断されるインバータ3a〜3cの数が1つの場合について説明するが、一部であれば、いくつのインバータ3a〜3cが発電量低下状態と判断されてもよい。
例えば、インバータ3a〜3cが発電量低下状態であるか否かの判断は、次のように行う。ここでは、第1のインバータ3aの発電量低下状態の判断方法について説明するが、他のインバータ3b,3cも同じである。発電量低下状態判断部11は、全ての出力電流I1〜I3の有効成分(有効電流)の平均値又は自己の出力電流I1を除いた他の出力電流I2,I3の有効成分の平均値のいずれかを演算する。演算した平均値に基づいて決定される基準よりもインバータ3aの出力電流I1の有効成分が低い場合、発電量低下状態判断部11は、インバータ3aが発電量低下状態であると判断する。例えば、平均値に基づいて決定される基準は、平均値から予め設定された値を引いた値でもよいし、平均値に1未満の割合を掛けて求まる値でもよい。
なお、各インバータ3a〜3cの出力電流I1〜I3の有効成分が低いか否かを判断できれば、発電量低下状態をどのように判断をしてもよい。例えば、上述した平均値の代わりに、どのような統計値を用いてもよい。また、発電に適していない天候(例えば、曇りなど)の時の太陽電池2a〜2cの発電量が、発電量低下状態判断部11に予め基準として設定されていてもよい。発電量低下状態判断部11は、この予め設定された基準と各出力電流I1〜I3の有効成分を個別に比較することで、各出力電流I1〜I3の有効成分が低いか否か判断できる。
指令値生成部12は、発電量低下状態判断部11の判断結果、各インバータ3a〜3cの出力電流I1〜I3、及び、インバータ3a〜3cの出力電圧Vsに基づいて、各インバータ3a〜3cの出力電力の力率を制御するための指令値R1,R2,R3を生成する。なお、指令値R1〜R3には、それぞれインバータ3a〜3cから出力される有効電力又は無効電力を制御するための指令値が含まれていてもよい。指令値生成部12は、生成したインバータ3a〜3cの指令値R1〜R3を指令値出力部13に出力する。
指令値出力部13は、各インバータ3a〜3cにそれぞれ指令値R1〜R3を出力する。これにより、各インバータ3a〜3cの出力電力は、指令値R1〜R3に従うように制御される。
次に、指令値生成部12による指令値R1〜R3の求め方について説明する。
初めに、指令値R1〜R3の制限について説明する。
各インバータ3a〜3cから出力される有効電力[W]をそれぞれP1,P2,P3とし、無効電力[Var]をそれぞれQ1,Q2,Q3とする。各インバータ3a〜3cの容量など仕様により定まるそれぞれの最大出力電力[VA]をVA1max,VA2max,VA3maxとする。また、各インバータ3a〜3cにそれぞれ電力供給する太陽電池2a〜2cの発電電力[W]をP1max,P2max,P3maxとする。この場合において、各インバータ3a〜3cから出力される有効電力P1〜P3及び無効電力Q1〜Q3は、次式を満たさなければならない。
P1≦P1max …式(1)
P2≦P2max …式(2)
P3≦P3max …式(3)
sqrt(P1^2+Q1^2)≦VA1max …式(4)
sqrt(P2^2+Q2^2)≦VA2max …式(5)
sqrt(P3^2+Q3^2)≦VA3max …式(6)
ここで、‘^’は、累乗を表す演算子であり、‘sqrt()’は、括弧内の平方根を演算する関数である。
以降では、断りがない限り、上記の式(1)〜(6)を常に全て満たしているものとして説明する。
図5は、第1の実施形態に係る制御装置1による制御下における、発電量低下状態のインバータがない場合のインバータ3a〜3cの出力電力VA1,VA2,VA3[VA]を表すベクトル図である。図6は、第1の実施形態に係る制御装置1による制御下における、発電量低下状態のインバータ3aがある場合のインバータ3a〜3cの出力電力VA1,VA2,VA3[VA]を表すベクトル図である。図中において、力率は、ベクトルで示した出力電力VA1〜VA3の角度で表される。力率が0の場合は、角度は0度であり、力率が1の場合は、角度は90度である。
発電量低下状態判断部11による判断結果により、発電量低下状態のインバータがない場合(通常時)、全てのインバータ3a〜3cの出力電力VA1〜VA3は、全て同じ力率で制御される。したがって、この場合の出力電力VA1〜VA3は、全て同じ角度θ0になる。よって、全てのインバータ3a〜3cの出力電力VA1〜VA3の合計電力も、角度θ0で表される力率となる。このときの力率は、予め決められた力率であり、電力系統9に供給することが要求されている力率である。
発電量低下状態判断部11による判断結果により、発電量低下状態のインバータがある場合、インバータ3a〜3cの力率は、次のように決定される。なお、ここでは、発電量低下状態でないインバータは、力率を上げた分、有効電力が増加するほど余剰に発電電力が供給されているものとして説明する。
まず、発電量低下状態判断部11により、第1のインバータ3aが発電量低下状態と判断された場合について説明する。この場合、指令値生成部12は、第1のインバータ3aの力率が通常時よりも低くなるように指令値R1を求める。
図3は、指令値生成部12により、力率を低くする場合の指令値R1〜R3の求め方を示すベクトル図である。図4は、指令値生成部12により、力率を高くする場合の指令値R1〜R3の求め方を示すベクトル図である。半円状の曲線Cmaxは、インバータ3a〜3cの最大出力電力[VA]の運転点の集合を示している。
第1のインバータ3aの通常時(発電量低下状態でない時)の出力電力は、図3に示す運転点S0にある。太陽電池2aの発電電力は、第1のインバータ3aから出力される有効電力P1と一致する。太陽電池2aの発電電力の低下により、第1のインバータ3aからの出力が有効電力P0から有効電力Paに低下したとする。この場合、指令値生成部12は、曲線Cmax上にあり、有効電力Paとなる運転点Saを求める。指令値生成部12は、第1のインバータ3aの出力電力が運転点Saとなるように力率を求める。このときの力率は、図3に示す角度θaに相当する。指令値生成部12は、求めた力率になるように指令値R1を生成する。この指令値R1により、第1のインバータ3aの出力電力の運転点は、運転点S0から運転点Saに移行する。即ち、第1のインバータ3aの出力電力VA1の力率は、角度θ0から角度θaに下がる。これにより、第1のインバータ3aから出力される無効電力は、有効電力が減少した分増加する。即ち、第1のインバータ3aから出力される無効電力は、無効電力Q0から無効電力Qaに増加する。
発電量低下状態でない第2のインバータ3b及び第3のインバータ3cの出力電力VA2,VA3は、第1のインバータ3aの出力電力VA1の変化を補償するように制御される。このような制御を行うために、指令値生成部12は、第2のインバータ3b及び第3のインバータ3cのそれぞれの力率が通常時よりも高くなるように指令値R2,R3を求める。
第2のインバータ3b及び第3のインバータ3cの通常時の出力電力VA2,VA3は、図4に示す運転点S0にある。2つのインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3を運転点S0から、曲線Cmax上にある運転点Sbに移行する制御を行う場合、指令値生成部12は、運転点Sbの力率を求める。このときの力率は、図4に示す角度θbに相当する。指令値生成部12は、求めた力率になるように指令値R2,R3を生成する。この指令値R2,R3により、2つのインバータ3b,3cは、運転点S0から運転点Sbに移行する。即ち、2つのインバータ3b,3cの力率は、角度θ0から角度θbに上がる。これにより、2つのインバータ3b,3cから出力される有効電力は、無効電力が減少した分増加する。即ち、2つのインバータ3b,3cから出力される有効電力は、有効電力P0から有効電力Pbに増加する。
図6を参照して、発電量低下状態のインバータ3aがある場合の制御装置1によるインバータ3a〜3cの制御について説明する。
制御装置1は、発電量低下状態のインバータ3aが検出されても、インバータ3a〜3cの出力電力VA1〜VA3の合計の運転点Sfが、検出される前の図5に示す運転点Sfと変わらないように制御する。
まず、制御装置1は、発電量低下状態のインバータ3aの力率を角度θ0から角度θ1に下げることで、有効電力P1が低下した分、無効電力Q1を増加させる。
次に、制御装置1は、インバータ3aの出力電力VA1の運転点S1と目標とする全ての出力電力VA1〜VA3の合計の運転点Sfとの差から、2つのインバータ3b,3cで分担して補償するための指令値R2,R3を生成する。図6に示すように、2つのインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3の力率をともに角度θ2にすれば、出力電力VA1〜VA3の合計が運転点Sfになる。したがって、制御装置1は、力率が角度θ2なるように指令値R2,R3を生成する。
このように生成された指令値R2,R3により、発電量低下状態のインバータ3aの出力電力VA1を発電量低下状態でないインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3で分担して補償するように制御する。
具体的には、発電量低下状態のインバータ3aの出力電力VA1の力率を下げることで、有効電力P1を減少させた分、無効電力Q1を増加させる。一方、発電量低下状態でないインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3の力率を上げることで、無効電力Q2,Q3を減少させた分、余力のある有効電力P2,P3を増加させる。
これにより、制御装置1は、全てのインバータ3a〜3cの合計の出力電力VA1〜VA3の有効電力成分、無効電力成分、及び力率を、太陽電池2aの発電量が低下する前とほぼ変わらない値(運転点)で制御する。
本実施形態によれば、一部の太陽電池2aの発電量が低下した場合、この太陽電池2aから電源供給を受けるインバータ3aの出力電力VA1の力率を下げ、他のインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3の力率を上げることができる。これにより、発電量低下状態のインバータ3aの出力電力VA1の変化分を残りのインバータ3b,3cの出力電力VA2,VA3で分担して補償することができる。
したがって、一部の太陽電池2aの発電量が低下しても、インバータ3a〜3cの合計の出力電力VA1〜VA3の運転点(有効電力、無効電力、及び、力率)を検出前とほぼ変わらないようにすることができる。
(第2の実施形態)
図7は、本発明の第2の実施形態に係る制御装置1Aの構成を示す構成図である。
本実施形態に係る太陽光発電システムは、図1に示す第1の実施形態に係る太陽光発電システム10において、制御装置1を図7に示す制御装置1Aに代えたものである。その他の点は、第1の実施形態に係る太陽光発電システム10と同様である。
制御装置1Aは、図2に示す第1の実施形態に係る制御装置1において、指令値生成部12を指令値生成部12Aに代えたものである。その他の点は、第1の実施形態に係る制御装置1と同様である。ここでは、第1の実施形態に係る制御装置1による制御と異なる部分について主に説明する。
発電量低下状態判断部11による判断結果により、発電量低下状態のインバータ3a〜3cが無い場合、図5に示す第1の実施形態と同様に、制御装置1Aは、全てのインバータ3a〜3cを同一の力率で制御する。
図8は、本実施形態に係る制御装置1Aによる制御下における、発電量低下状態のインバータ3aがある場合のインバータ3a〜3cの出力電力VA1〜VA3[VA]を表すベクトル図である。
発電量低下状態の第1のインバータ3aの力率を下げる制御については、第1の実施形態と同様である。
指令値生成部12Aは、発電量低下状態でないインバータ3b,3cのうちいずれか1つを選択する。ここでは、第2のインバータ3bが選択されたものとする。選択された第2のインバータ3bの出力電力VA2は、インバータ3aの出力電力VA1を補償するように制御される。即ち、発電量低下状態の第1のインバータ3aの出力電力VA1と補償用に選択された第2のインバータ3bの出力電力VA2の合計が、第1のインバータ3aが発電量低下状態となる前と同じになるように、第2のインバータ3bの指令値R2Aが生成される。
具体的には、第2のインバータ3bの指令値R2Aは、次のように求める。
発電量低下状態の第1のインバータ3aと補償用の第2のインバータ3bの合計の出力電力VA1,VA2が、第1のインバータ3aが発電量低下状態となる前と同じになるように、第2のインバータ3bの力率を求める。即ち、第1のインバータ3aの力率を下げた分、第2のインバータ3bの力率を上げることで、2つの合計の出力電力VA1,VA2の運転点(有効電力、無効電力、及び力率)が変わらないようにする。力率の上げ方については、図4に示す第1の実施形態と同様である。指令値生成部12Aは、第2のインバータ3bの出力電力VA2がこのように求めた力率になるように指令値R2Aを生成する。
補償用として選択されなかった第3のインバータ3cは、第1のインバータ3aが発電量低下状態になる前と同じ力率で制御される。したがって、指令値生成部12Aが生成する第3のインバータ3cに対する指令値R3Aは、第1のインバータ3aが発電量低下状態になる前と変わらない。もし、第2のインバータ3bから出力可能な有効電力P2だけでは、第1のインバータ3aから出力される有効電力P1の減少分の補償が足りない場合は、第3のインバータ3cも補償用として選択される。この場合、第3のインバータ3cに対する指令値R3Aは、第2のインバータ3bに対する指令値R2Aと同様に求められる。この指令値R3Aにより、第2のインバータ3bの出力電力VA2では足りない補償を補うように第3のインバータ3cの出力電力VA3の力率が上がる。
本実施形態によれば、発電量低下状態の出力電力VA1の力率を下げ、補償用に選択された第2のインバータ3bの出力電力VA2の力率を上げることで、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、補償用に選択されなかった第3のインバータ3cの出力電力VA3の力率を変える必要が無く、制御を変えるインバータ3a〜3cの数を抑えることができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (6)

  1. 複数の太陽電池と、
    前記複数の太陽電池にそれぞれ対応して設けられる複数のインバータと、
    前記複数のインバータのそれぞれについて、対応する太陽電池が予め決められた基準よりも発電量が低下した発電量低下状態か否かを判断する発電量低下状態判断手段と、
    前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断された第1のインバータの第1の力率を下げる第1の指令値を生成する第1の指令値生成手段と、
    前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値に基づいて制御される前記第1のインバータの出力電力を補償するように、前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断されなかった少なくとも1つの第2のインバータの第2の力率を上げる第2の指令値を生成する第2の指令値生成手段と、
    前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値及び前記第2の指令値生成手段により生成された前記第2の指令値に基づいて、前記複数のインバータをそれぞれ制御する制御手段と
    を備え
    前記複数のインバータは、同一の大きさの出力電力をそれぞれ出力し、
    前記第1の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第1の力率を下げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第1の指令値を生成し、
    前記第2の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第2の力率を上げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第2の指令値を生成することを特徴とする太陽光発電システム。
  2. 前記制御手段は、前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのいずれも前記発電量低下状態と判断されなかった場合、前記複数のインバータを同一の力率で制御すること
    を特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
  3. 前記第2の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断されなかった全ての前記第2のインバータの前記第2の力率を上げる前記第2の指令値を生成すること
    を特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
  4. 前記第2の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断されなかった前記第2のインバータの前記第2の力率のうち1つの第3の力率を上げ、前記第3の力率を上げても、前記第1のインバータの出力電力の補償が足りない場合、前記第2の力率のうち前記第3の力率以外の第4の力率を上げる前記第2の指令値を生成すること
    を特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
  5. 複数の太陽電池にそれぞれ対応して設けられる複数のインバータのそれぞれについて、対応する太陽電池が予め決められた基準よりも発電量が低下した発電量低下状態か否かを判断する発電量低下状態判断手段と、
    前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断された第1のインバータの第1の力率を下げる第1の指令値を生成する第1の指令値生成手段と、
    前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値に基づいて制御される前記第1のインバータの出力電力を補償するように、前記発電量低下状態判断手段により前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断されなかった少なくとも1つの第2のインバータの第2の力率を上げる第2の指令値を生成する第2の指令値生成手段と、
    前記第1の指令値生成手段により生成された前記第1の指令値及び前記第2の指令値生成手段により生成された前記第2の指令値に基づいて、前記複数のインバータをそれぞれ制御する制御手段と
    を備え
    前記複数のインバータは、同一の出力電力をそれぞれ出力し、
    前記第1の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第1の力率を下げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第1の指令値を生成し、
    前記第2の指令値生成手段は、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第2の力率を上げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第2の指令値を生成することを特徴とする太陽光発電システムの制御装置。
  6. 複数の太陽電池にそれぞれ対応して設けられる複数のインバータのそれぞれについて、対応する太陽電池が予め決められた基準よりも発電量が低下した発電量低下状態か否かを判断し、
    前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断された第1のインバータの第1の力率を下げる第1の指令値を生成し、
    前記第1の指令値に基づいて制御される前記第1のインバータの出力電力を補償するように、前記複数のインバータのうち前記発電量低下状態と判断されなかった少なくとも1つの第2のインバータの第2の力率を上げる第2の指令値を生成し、
    前記第1の指令値及び前記第2の指令値に基づいて、前記複数のインバータをそれぞれ制御すること
    を含み、
    前記複数のインバータは、同一の出力電力をそれぞれ出力し、
    前記第1の指令値を生成することは、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第1の力率を下げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第1の指令値を生成することを含み、
    前記第2の指令値を生成することは、前記発電量低下状態と判断する前の前記出力電力の大きさが前記第2の力率を上げた後の前記出力電力の大きさに等しくなるように、前記第2の指令値を生成することを含むことを特徴とする太陽光発電システムの制御方法。
JP2018550020A 2016-11-11 2017-04-21 太陽光発電システム Active JP6713237B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/349,158 2016-11-11
US15/349,158 US10536001B2 (en) 2016-11-11 2016-11-11 Photovoltaic system
PCT/JP2017/016049 WO2018087946A1 (ja) 2016-11-11 2017-04-21 太陽光発電システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018087946A1 JPWO2018087946A1 (ja) 2019-06-24
JP6713237B2 true JP6713237B2 (ja) 2020-06-24

Family

ID=62108779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018550020A Active JP6713237B2 (ja) 2016-11-11 2017-04-21 太陽光発電システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10536001B2 (ja)
JP (1) JP6713237B2 (ja)
CN (1) CN109804557B (ja)
WO (1) WO2018087946A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019049380A1 (ja) * 2017-09-11 2019-03-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 発電システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5076157B2 (ja) 2008-09-19 2012-11-21 東京瓦斯株式会社 分散型電源システム及びこのシステムを用いた系統電圧安定化方法
CN104471851B (zh) 2012-03-30 2017-06-06 东芝三菱电机产业系统株式会社 功率转换装置
IN2014DN08162A (ja) * 2012-03-30 2015-05-01 Toshiba Mitsubishi Elec Inc
WO2015029138A1 (ja) 2013-08-27 2015-03-05 東芝三菱電機産業システム株式会社 太陽光発電システム
US10468888B2 (en) * 2014-12-17 2019-11-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Control system for solar power plant
JP6447093B2 (ja) 2014-12-19 2019-01-09 株式会社デンソー 電力管理システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN109804557A (zh) 2019-05-24
JPWO2018087946A1 (ja) 2019-06-24
CN109804557B (zh) 2020-08-07
US20180138713A1 (en) 2018-05-17
WO2018087946A1 (ja) 2018-05-17
US10536001B2 (en) 2020-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9640999B2 (en) Power system stabilizer
JP4715624B2 (ja) 電力安定化システム、電力安定化制御プログラム、電力安定化制御方法
JP2006226189A (ja) 発電システム
JP2008278700A (ja) 分散型発電装置及び電力品質維持制御方法
EP2551985A2 (en) System and method for power curtailment in a power network
KR102264862B1 (ko) 에너지 저장장치의 관성제어를 위한 장치 및 방법
JP2007166860A (ja) 連系線潮流制御装置
WO2018116823A1 (ja) 自然エネルギー発電システム、無効電力コントローラまたは自然エネルギー発電システムの制御方法
JP5961932B2 (ja) 電力平準化装置
JP6713237B2 (ja) 太陽光発電システム
JP6607134B2 (ja) Dc/dcコンバータ及び太陽発電システム
WO2019038954A1 (ja) 電力系統の負荷周波数制御装置及び方法
US20130155738A1 (en) System and method for controlling reactive power in a power conversion system
JP7008892B1 (ja) 制御装置、および電力変換装置
KR20190028209A (ko) 독립형 마이크로그리드의 cvcf ess 용량 제어 장치 및 그 방법
JP4866764B2 (ja) 分散型電源の制御方法
JP4109614B2 (ja) 分散型電源用電圧制御装置
KR20170104809A (ko) 직류 배전 시스템을 위한 전압 안정화 장치 및 방법
KR20170021606A (ko) 배터리 에너지 저장 시스템 및 이를 이용한 무효 전력 보상 방법
JP6281742B2 (ja) パワーコンディショナシステム
JP2018023262A (ja) 電力供給システム
JP6768571B2 (ja) 電力制御装置、方法及び発電システム
JP6783581B2 (ja) 電力供給システム
JP2008182789A (ja) 無効電力制御システムおよび無効電力制御方法
JP6954357B2 (ja) 発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200602

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6713237

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250