JP6906137B2 - 電力変換装置及び電力変換システム - Google Patents
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- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
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- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Description
。
を利用した発電装置が普及している。当該発電装置は、住宅設置型の発電システムや、い
わゆるメガソーラと呼ばれる発電所(発電システム)などで利用されている。これらの発
電システムは、前記した発電装置と、発電装置から出力される直流電力を交流電力に変換
する電力変換装置(「パワーコンディショナ」と称される場合もある。)と、を含むもの
が主流である。ここで、電力変換装置は、インバータ回路や昇圧回路等の電気素子を備え
る。電力変換装置によって変換された交流電力は、電力系統や、建物内の負荷(住宅発電
システムの場合)に供給される。
る一方で、発電量の多い日中の時間帯などに電力系統への電力供給過多を引き起こし、電
力系統の電圧が規定値以上に上昇させてしまう可能性がある。
るためのスケジュール情報を送信している。スケジュール情報を受けるため、発電システ
ムは、電力会社からのスケジュール情報の受信機能に加えて、電力変換装置に出力電力の
抑制を行なうよう制御する制御信号の送信機能を含む制御装置を備え、電力変換装置は制
御信号を受けて出力を抑制する出力抑制機能を備えている。そのような構成の発電システ
ムとして、例えば特許文献1に記載の技術が開示されている。また、このような構成の発
電システムでは、電力変換装置側で制御装置から制御信号を受け取れない場合、電力系統
電圧の上昇を抑制するために、電力変換装置の出力を停止することになる。
置を設置する場合、その設置地域の電力事情によって、上記のような電力系統電圧の上昇
が生じる可能性のある地域においては、電力変換装置の出力を適正範囲に抑制している地
域もあれば、上記のような電圧の上昇の可能性が無い地域においては、電力変換装置の出
力抑制を行わない地域もある。
入した場合、電力変換装置側で制御装置から制御信号を受け取れなくなり電力変換装置が
停止してしまうという不具合があった。
する電力変換装置が変換した交流電力を正常に出力できるようにすることを目的とする。
系統へ出力する電力変換装置と、サーバから前記電力変換装置の出力を抑制するためのス
ケジュールを受信し、前記スケジュールに基づいて前記電力変換装置の出力を抑制するた
めの信号を定期的に前記電力変換装置に送信する制御装置と、を備え、前記制御装置及び
前記電力変換装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かを設定可能であり、前
記制御装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かの設定が変更された場合にそ
の変更を前記電力変換装置に通知し、前記電力変換装置は、前記スケジュールに基づく抑
制を行う通知を受けた場合に前記信号に基づいて出力を制御すると共に前記信号の受信に
失敗した場合に前記電力変換装置の出力を停止し、前記スケジュールに基づく抑制を行わ
ない通知を受けた場合に前記信号の受信がなくとも出力を行う、ことを特徴とする出力制
御式電力変換システムである。
系統へ出力する電力変換装置と、サーバから前記電力変換装置の出力を抑制するためのス
ケジュールを受信し、前記スケジュールに基づいて前記電力変換装置の出力を抑制するた
めの信号を定期的に前記電力変換装置に送信する制御装置と、を備え、前記制御装置は、
前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かを設定する設定手段を備え、前記設定手段に
よる設定情報を前記電力変換装置へ通知し、前記電力変換装置は、前記スケジュールに基
づく抑制を行う通知を受けた場合に前記信号に基づいて出力を制御すると共に前記信号の
受信に失敗した場合に前記電力変換装置の出力を停止し、前記スケジュールに基づく抑制
を行わない通知を受けた場合に前記信号の受信がなくとも出力を行う、ことを特徴とする
出力制御式電力変換システムである。
し、サーバから前記電力変換装置の出力を抑制するためのスケジュールを受信する制御装
置から送信される定期的な信号によって制御される電力変換装置であって、前記制御装置
から前記スケジュールに基づく抑制を行う通知を受けた場合に、前記信号に基づいて出力
を制御すると共に前記信号の受信に失敗した場合に前記電力変換装置の出力を停止し、前
記スケジュールに基づく抑制を行わない通知を受けた場合に前記信号の受信がなくとも出
力を行う、ことを特徴とする電力変換装置である。
換装置が変換した交流電力を正常に出力できるようになる。
得られる直流電力を電力系統(GRIDという)8へ重畳可能な交流に変換するインバー
タ回路DAを構成する電気部品が筐体内に収容されている。
図1は、複数の太陽電池(太陽電池モジュールともいう)PVを備えた本発明に係る電力
変換システム1を備えた発電システム10の構成図である。
を交流電力に変換する電力変換システム1とを備える。
電力変換システム1は、太陽電池PVで発電した直流電力を交流電力に変換しこの交流電
力を電力系統8へ出力する電力変換装置(パワーコンディショナともいう)2と、電力変
換装置2に接続されると共にインターネット4を介してサーバ3に接続された制御装置5
とを備える。
図1に示す形態は、複数の太陽電池PVを備え、一つの太陽電池PVに対して一つの電力
変換装置2が対応するように構成している(夫々、接続されている)。
インターネット4に接続されている。サーバ3は、各種のユーザがアクセス可能な大容量
を有し、その中に電力会社の管理下にあるデータを管理する部分を有し、その電力会社の
管理下にあるデータとして、電力変換装置2の出力を所定の状態に抑制するためのスケジ
ュール(出力抑制情報)7を備える。
力抑制情報)7を取得する。制御装置5は、取得したスケジュール(出力抑制情報)7に
基づいて電力変換装置2の出力を抑制するための信号を定期的に電力変換装置2に送信す
る。このため、電力変換装置2は、スケジュール(出力抑制情報)7に基づいて出力が制
御され、電力系統8の破壊を回避する。制御装置5は、動作状況を表示するためのモニタ
ー装置(表示部)9に接続される。
置2において、太陽電池PVが図1のように複数設けられる場合のその第1系統について
の説明である。
太陽電池PVで発電した直流電力は、直流用リアクトルL1、コンデンサC1、ダイオ
ードD1及びスイッチング素子S1を含む昇圧回路BSにて所定電圧に昇圧され、昇圧回
路BSで昇圧した電力を複数のスイッチング素子S2〜S5で構成する直流−交流変換回
路(インバータ回路という)DAで電力系統8の周波数に同期する疑似正弦波の交流電力
に変換される。インバータ回路DAから出力された交流電力は、リアクトルL2とコンデ
ンサC2で構成したローパスフィルタLFで正弦波状の波形に形成され、リレー接点RY
を介して電力系統8へ出力される。
めの制御部PCを有する。スイッチング素子S1及びS2〜S5のスイッチングのタイミ
ング、及びリレーRYは、制御部PCによって制御される。制御部PCはマイクロプロセ
ッサ及びメモリを備えており、その動作を目視可能とするために表示器(モニタという)
HJを有する。制御部PCの電源回路GDは、電力系統8のラインから交流・直流変換回
路を介して電力が供給される形態と、昇圧回路BSの出力から供給される形態のいずれで
もよい。尚、表示器HJとモニター装置9は別体となっていても良いし、一体となってい
ても良い。
けられる場合は、太陽電池PVからインバータ回路DAまで上記第1系統と同様の構成で
あり、インバータ回路DA以降の回路が共通となるように、第2系統、第3系統、第4系
統とが並列接続される構成である。
力の抑制制御が必要な場合と、電力変換装置2の出力の抑制制御が必要ない場合とに適用
できるようにするために、電力変換装置2及び制御装置5は、スケジュール(出力抑制情
報)7に基づく抑制を行うか否かを設定可能である。その設定は設定手段である操作部1
3をユーザーが操作することによって行われる。
ている。また、操作部13は、その機能がモニター装置9や表示器HJに含まれるように
構成されても良い。
尚、操作部13を形態端末などで構成し、無線で制御装置に通知が送られるようにしても
良い。この場合、携帯端末から送信される通知は、インターネット4を介して、通信モデ
ム6から制御装置5が受信するようにしても良いし、直接制御装置が受信するようにして
も良い。
定され、制御装置5は、操作部13によって出力抑制制御を行うか否かの設定が変更され
ると、変更された設定の情報(出力抑制制御を行うか否かの情報)を電力変換装置2へ通
知する。この情報は制御装置5及び制御部PCのメモリに記憶され、この通知の通り動作
するように夫々制御装置5及び電力変換装置2に設定される。
抑制制御)を行う通知を受けて、そのように設定されている場合に、まず、制御装置5が
、サーバ3から取得したスケジュール(出力抑制情報)7に基づいて電力変換装置2の出
力を抑制するための信号を定期的に電力変換装置2に送信する。電力変換装置2は、この
信号に基づいて出力を抑制制御すると共に、この信号の受信に失敗した場合に電力変換装
置2の出力を停止する。制御装置5及び電力変換装置2は、スケジュール(出力抑制情報
)7に基づく抑制を行わない通知を受けて、そのように設定されている場合に、制御装置
5は、前記信号の送信を止め、電力変換装置2は前記信号の受信がなくとも電力変換装置
2を定格出力で稼働する。
ィショナなどの電気機器11を遠隔操作することに用いられるHEMS(Home En
ergy Management System)と称されるコントローラ12に接続され
ており、ユーザが前記携帯端末から電気機器11に対する制御指示を出力する。
接続されたサーバ3を介して、HEMSコントローラ12へ送信され、HEMSコントロ
ーラ12が各電気機器11に対応するリレーRY2を制御し、各電気機器11はこの制御
指示に基づく制御状態に設定される。なお、上記携帯端末から送信される制御指示に対応
するサーバは、サーバ3とは別のサーバであってもよい。
インターネット4を介してスケジュール(出力抑制情報)7を取得するものとする。
1の判定が通信不可能との判定では、電力変換装置2は出力を停止する。ステップ1の判
定が通信可能との判定では、電力変換装置2はスケジュール(出力抑制情報)7を制御装
置5から取得可能か否かを判定し(ステップ2)、取得不可能の判定では、電力変換装置
2は出力を停止する。一方、ステップ2の判定が取得可能との判定では、電力変換装置2
はスケジュール(出力抑制情報)7を制御装置5から取得し(ステップ3)、電力変換装
置2の制御部PCのメモリに出力抑制中との情報を記憶する(ステップ4)。そして電力
変換装置2はスケジュール(出力抑制情報)7に基づき出力を抑制する(ステップ5)。
例えば1分間隔で、スケジュール(出力抑制情報)7として出力され、例えば5分間スケ
ジュール(出力抑制情報)7の制御装置5からの送信または制御部PCへの受信がない場
合は、制御部PCは、電力変換装置2の出力を停止する。
。スケジュール(出力抑制情報)7の一例として、年月日が2017年6月1日、時刻が
12時〜13時、抑制量が75%である。この場合、電力変換装置2は定格出力の75%
を超えて出力しないように出力抑制される。このスケジュール(出力抑制情報)7以外の
年月日及び時刻では出力抑制なく、電力変換装置2は定格出力の100%を出力可能とな
る。尚、抑制量は百分率で示していたが、電力変換装置の出力を示す情報であっても良い
。例えば、抑制後の出力電力指令値や抑制後の出力電流指令値などを利用することができ
る。
て出力抑制を実施する年月日、時刻、抑制量を設定できる。このため、制御装置5及び電
力変換装置2の制御部PCはカレンダー機能を有することにより、電力変換装置2は、年
間を通じて指定された年月日、時刻、抑制量で出力抑制を実施できる。
を所定場所に所定状態に設置したとき、上記のように操作部13による通知によって行わ
れる。
た場合、制御装置5及び電力変換装置2の制御部PCはメモリに出力抑制ありとの情報を
記憶し、制御装置5及び電力変換装置2はスケジュール(出力抑制情報)7に基づく抑制
を行う設定となる。そしてこの場合、上記のようにステップ1〜ステップ5の動作が行わ
れる。
に通知された場合、制御装置5及び電力変換装置2の制御部PCはメモリに出力抑制なし
との情報を記憶し、電力変換装置2の出力抑制が行われない。このため、電力変換装置2
は定格出力状態での稼働となる。
けた場合において、制御装置5から電力変換装置2の制御部PCへ送られる出力抑制制御
信号であるスケジュール(出力抑制情報)7の電力変換装置2での受信に失敗した場合、
電力変換装置2の出力を停止する。
装置5から電力変換装置2の制御部PCへ送られる出力抑制制御信号であるスケジュール
(出力抑制情報)7の受信がなくとも、電力変換装置2は制御部PCによって出力抑制を
行わない通常の定格出力状態で稼働する。
抑制信号の受信に失敗した場合は出力を停止するため、当該電力変換装置から抑制されな
い出力を電力系統へ重畳供給することがない。このため、電力系統の電圧上昇抑止効果が
得られる。
制動作によって電力系統8へ重畳供給する出力を抑制された適正出力状態にでき、スケジ
ュール(出力抑制情報)7に基づく抑制を行わない通知を受けた場合は、出力抑制信号の
受信がなくても出力することにより、出力を抑制する場合と、出力を抑制しない場合とを
選択できる。このため、出力を抑制する地域と、出力を抑制しない地域のいずれにも適用
できるものとなる。
エネルギーが本発明に適用できる。
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
2・・・・・電力変換装置
3・・・・・サーバ
4・・・・・インターネット
5・・・・・制御装置
6・・・・・通信モデム
7・・・・・スケジュール(出力抑制情報)
8・・・・・電力系統
9・・・・・モニター装置(表示部)
10・・・・発電システム
DA・・・・インバータ回路
PC・・・・制御部
PV・・・・太陽電池
HJ・・・・表示器
Claims (3)
- 直流電力を交流電力に変換しこの交流電力を電力系統へ出力する電力変換装置と、
サーバから前記電力変換装置の出力を抑制するためのスケジュールを受信し、前記スケジ
ュールに基づいて前記電力変換装置の出力を抑制するための信号を定期的に前記電力変換
装置に送信する制御装置と、
を備え、
前記制御装置及び前記電力変換装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かを設
定可能であり、
前記制御装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かの設定が変更された場合に
その変更を前記電力変換装置に通知し、
前記電力変換装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行う通知を受けた場合に前記信号
に基づいて出力を制御すると共に前記信号の受信に失敗した場合に前記電力変換装置の出
力を停止し、前記スケジュールに基づく抑制を行わない通知を受けた場合に前記信号の受
信がなくとも出力を行う、
ことを特徴とする電力変換システム。 - 直流電力を交流電力に変換しこの交流電力を電力系統へ出力する電力変換装置と、
サーバから前記電力変換装置の出力を抑制するためのスケジュールを受信し、前記スケジ
ュールに基づいて前記電力変換装置の出力を抑制するための信号を定期的に前記電力変換
装置に送信する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行うか否かを設定する設定手段を備え
、前記設定手段による設定情報を前記電力変換装置へ通知し、
前記電力変換装置は、前記スケジュールに基づく抑制を行う通知を受けた場合に前記信号
に基づいて出力を制御すると共に前記信号の受信に失敗した場合に前記電力変換装置の出
力を停止し、前記スケジュールに基づく抑制を行わない通知を受けた場合に前記信号の受
信がなくとも出力を行う、
ことを特徴とする電力変換システム。 - 直流電力を交流電力に変換しこの交流電力を電力系統へ出力し、サーバから前記電力変換
装置の出力を抑制するためのスケジュールを受信する制御装置から送信される定期的な信
号によって制御される電力変換装置であって、
前記制御装置から前記スケジュールに基づく抑制を行う通知を受けた場合に、前記信号
に基づいて出力を制御すると共に前記信号の受信に失敗した場合に前記電力変換装置の出
力を停止し、前記スケジュールに基づく抑制を行わない通知を受けた場合に前記信号の受
信がなくとも出力を行う、
ことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017133401A JP6906137B2 (ja) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 電力変換装置及び電力変換システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017133401A JP6906137B2 (ja) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 電力変換装置及び電力変換システム |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019017190A JP2019017190A (ja) | 2019-01-31 |
JP6906137B2 true JP6906137B2 (ja) | 2021-07-21 |
Family
ID=65358636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017133401A Active JP6906137B2 (ja) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 電力変換装置及び電力変換システム |
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JP2017118721A (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社ノーリツ | 発電システム |
-
2017
- 2017-07-07 JP JP2017133401A patent/JP6906137B2/ja active Active
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