JP6948161B2 - 電力変換装置、電力変換装置の制御方法および発電システム - Google Patents
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Description
従来の出力制御操作について図2を用いて説明する。図2に示すように、従来、系統電圧V0が、通常電圧V00から整定電圧値V01に達した時点T01から経過時間カウント操作を開始する。すなわち、時点T01が待機カウント操作開始点CSとなる。カウント操作を開始するが、電力変換部10の出力状態を制御する出力制御操作はまだ行わない。
図3を用いて本発明に係る出力制御操作の第1実施形態について説明する。
次に、経過時間カウントをクリアして初期化する所定の経過時間T12の算出方法について、図4A〜図4Dを用いて説明する。
上記で求めた所定の経過時間T12を用いて出力制御する出力制御操作OPの実施形態を第2実施形態として図5を用いて説明する。図5は、系統電圧の変化と本願の出力制御操作の概要を示すグラフであって、待機カウント操作終了点CTに達した時点03にて出力制御操作OPを開始した後の状態を示している。
電力変換部10と制御装置13を別の装置を組み合わせた構成にしてもよいが、電力変換部10と制御装置13を一体に備えた電力変換装置3を用いる構成であってもよいので、この構成を第3実施形態として説明する。
図6は、系統電圧の変化と本願の出力制御操作の概要を示すグラフであって、カウント操作終了点CTに達して出力制御操作OPを開始した後の状態を示している。
次に、図7のフローチャートを用いて電力変換部10の制御方法を詳細に説明する。
2 直流電力源
3 電力変換装置
4 配電盤
5 電力系統
6 負荷
10 電力変換部
11 第1電力変換部(DCDCコンバータ部)
12 第2電力変換部(インバータ部)
13 制御装置
14 入力部
15 出力部
16 第3電力変換部
20 蓄電池
V0 系統電圧
V01 整定電圧値(第1電圧値、第2電圧値、第3電圧値)
V03 上限電圧値
CS 待機カウント操作開始点
CT 待機カウント操作終了点
CC 待機カウントクリア点
OP 出力制御操作
OT1 出力制御操作開始点
OT2 出力制御操作終了点
T11 所定の待機時間
T12 所定の経過時間(第1の時間)
PW 発電状態
Claims (16)
- 直流電力源が接続される入力部と、
電力系統に接続される出力部と、
前記入力部に入力された直流電力を所定の電力に変換して、前記出力部に出力する電力変換部と、
前記電力変換部の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行い、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記待機時間経過を待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記第1の時間経過後に系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始する制御を行い、
前記第1の時間は、前記出力制御停止時の前記電力変換部の出力と前記電力変換部の定格出力との差が大きいほど大きく設定されることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力源が接続される入力部と、
電力系統に接続される出力部と、
前記入力部に入力された直流電力を所定の電力に変換して、前記出力部に出力する電力変換部と、
前記電力変換部の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知すると、経過時間カウント操作を開始し、前記経過時間カウント操作を開始した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行い、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記待機時間経過を待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過時に、前記経過時間カウント操作における経過時間カウントをクリアし、前記第1の時間経過後に系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始する制御を行い、
前記第1の時間は、前記出力制御停止時の前記電力変換部の出力と前記電力変換部の定格出力との差が大きいほど大きく設定されることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力源が接続される入力部と、
電力系統に接続される出力部と、
前記入力部に入力された直流電力を所定の電力に変換して、前記出力部に出力する電力変換部と、
前記電力変換部の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行い、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止し、
前記出力制御が停止されてから前記直流電力源が所定の発電状態になるまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記直流電力源が所定の発電状態になるまで待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから前記直流電力源が所定の発電状態になるまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記直流電力源が所定の発電状態になった後に、系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始する操作を行い、
前記所定の発電状態は、前記直流電力源の発電電力を最大限に引き出すための最大電力点追従制御により最大電力点に追従している状態であることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力源が接続される入力部と、
電力系統に接続される出力部と、
前記入力部に入力された直流電力を所定の電力に変換して、前記出力部に出力する電力変換部と、
前記電力変換部の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行い、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止し、
前記出力制御が停止されてから前記直流電力源が所定の発電状態になるまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記直流電力源が所定の発電状態になるまで待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから前記直流電力源が所定の発電状態になるまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記直流電力源が所定の発電状態になった後に、系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始する操作を行い、
前記所定の発電状態は、前記電力変換部が直流電力源から供給される直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するDCDCコンバータ部と、DCDCコンバータ部から供給される直流電圧を所定の交流電圧に変換して出力するインバータ部を有し、前記DCDCコンバータ部と前記インバータ部間のバスラインのバス電圧が所定の目標電圧になった状態であることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力源が生成する直流電力を所定の電力に変換して電力系統に出力する電力変換部を備えた電力変換装置であって、
系統電圧と予め定める所定の整定電圧値とを比較して、前記電力変換部の出力制御を行うとともに、
系統電圧が前記所定の整定電圧値に達したことを検知すると、経過時間カウント操作を開始し、
所定の待機時間をカウントした後に、系統電圧が前記所定の整定電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力状態を制御する出力制御操作を開始し、
系統電圧が前記所定の整定電圧値より低くなったときに出力制御操作を停止し、
出力制御操作が停止されてからの経過時間をカウントし、所定の第1の時間カウント後に、前記経過時間カウント操作における経過時間カウントをクリアする構成とし、
前記所定の第1の時間は、前記電力変換部の出力が出力制御操作終了時から定格出力に達するまでに要すると見込まれる時間以上に設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記電力変換装置は、電圧取得部と記憶部とカウント部と比較部と出力制御部と出力停止部と、を有し、
前記電圧取得部は、前記電力変換部が接続される電力系統の電圧値を取得し、
前記記憶部は、前記所定の待機時間と前記所定の第1の時間、および、前記所定の整定電圧値と上限電圧値を記憶し、
前記カウント部は、経過時間をカウントし、
前記比較部は、前記カウント部がカウントする時間と所定の待機時間および所定の第1の時間とを比較し、系統電圧と前記整定電圧値とを比較し、
前記出力制御部は、前記電力変換部の出力制御操作を実行し、
前記出力停止部は、系統電圧が前記上限電圧値に達したときに前記電力変換部の出力を停止することを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記第1の時間カウント中に前記電力変換部の出力が定格に達すると前記経過時間カウントをクリアすることを特徴とする請求項5または6に記載の電力変換装置。
- 前記電力変換部の出力が0から定格になるまでの時間を前記第1の時間として予め記憶しておき、出力制御操作終了時から前記第1の時間が経過したときに前記経過時間カウントをクリアすることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の電力変換装置。
- 出力制御操作終了時の前記電力変換部の出力値から定格になるまでの見込み時間を、前記電力変換部の出力が0から定格になるまでの時間から算出して前記第1の時間とし、出力制御操作終了時から前記第1の時間が経過したときに前記経過時間カウントをクリアすることを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記電力変換部の出力が0から定格になるまでの時間を記録したデータテーブルを記憶し、出力制御操作終了時の前記電力変換部の出力値から定格になるまでの時間を前記データテーブルから求めて前記第1の時間とし、出力制御操作終了時から前記第1の時間が経過したときに前記経過時間カウントをクリアすることを特徴とする請求項6または7に記載の電力変換装置。
- 前記電力変換装置は、さらに、電力系統から電力を受電している買電状態と、前記電力変換部により生成される所定の電力を電力系統に送電している売電状態と、受電および送電をしていない売買0状態を認識する状態認識部を有し、
当該状態認識部を介して売電状態であると認識した場合に、出力制御操作を行うことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の電力変換装置。 - 直流電力を所定の電力に変換して電力系統に出力する電力変換部を備える電力変換装置の制御方法であって、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行うステップと、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止するステップと、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記待機時間経過を待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記第1の時間経過後に系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始するステップと、を備え、
前記第1の時間は、前記出力制御停止時の前記電力変換部の出力と前記電力変換部の定格出力との差が大きいほど大きく設定されることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 - 直流電力を所定の電力に変換して電力系統に出力する電力変換部を備える電力変換装置の制御方法であって、
電力系統の系統電圧が所定の第1電圧値に達したことを検知すると、経過時間カウント操作を開始し、前記経過時間カウント操作を開始した後、所定の待機時間経過後に、系統電圧が所定の第2電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力制御を開始する、電圧検知出力制御操作を行うステップと、
系統電圧が所定の第3電圧値より低くなったときに前記出力制御を停止するステップと、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達した場合は、前記待機時間経過を待つことなく前記出力制御を再開し、
前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過するまでの間に、系統電圧が第1電圧値に達しない場合は、前記出力制御が停止されてから所定の第1の時間経過時に、前記経過時間カウント操作における経過時間カウントをクリアし、前記第1の時間経過後に系統電圧が第1電圧値に達したときに、前記電圧検知出力制御操作を開始するステップと、を備え、
前記第1の時間は、前記出力制御停止時の前記電力変換部の出力と前記電力変換部の定格出力との差が大きいほど大きく設定されることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 - 直流電力源が生成する直流電力を所定の電力に変換して電力系統に出力する電力変換部を備える電力変換装置の制御方法であって、
系統電圧と予め定める所定の整定電圧値とを比較して、前記電力変換部の出力制御を行うとともに、
系統電圧が前記所定の整定電圧値に達したことを検知する電圧検知工程と、
電圧検知工程により、系統電圧が前記所定の整定電圧値に達したことが検知された際に、出力制御操作を開始するまでの所定の待機時間をカウントする待機カウント操作を開始する待機カウント操作工程と、
前記所定の待機時間をカウントした後に、系統電圧が前記所定の整定電圧値より高くならないように前記電力変換部の出力状態を制御する出力制御工程と、
系統電圧が前記所定の整定電圧値より低くなったときに出力制御操作を停止し、出力制御操作が停止されてからの経過時間をカウントし、所定の経過時間カウント後に、前記待機カウント操作における待機カウントをクリアして初期化する待機カウント初期化工程と、を有し、
前記待機カウント初期化工程における前記所定の経過時間は、前記電力変換部の出力が出力制御操作終了時から定格出力に達するまでに要すると見込まれる時間以上に設定されていることを特徴とする電力変換装置の制御方法。 - 前記所定の経過時間は、前記電力変換部の出力が0から定格になるまでの予め記憶された時間、前記電力変換部の出力制御操作終了時の出力から定格になるまでの予め記憶された時間、または、前記電力変換部の出力が0から定格になるまでの時間から算出される前記電力変換部の出力制御操作終了時の出力から定格になるまでの時間、のいずれかであることを特徴とする請求項14に記載の電力変換装置の制御方法。
- 請求項1から11のいずれかに記載の電力変換装置と、直流電力源とを備えることを特徴とする発電システム。
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