JP7283587B2 - POWER CONVERTER AND METHOD, AND POWER CONVERSION SYSTEM - Google Patents

POWER CONVERTER AND METHOD, AND POWER CONVERSION SYSTEM Download PDF

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JP7283587B2 JP2022006219A JP2022006219A JP7283587B2 JP 7283587 B2 JP7283587 B2 JP 7283587B2 JP 2022006219 A JP2022006219 A JP 2022006219A JP 2022006219 A JP2022006219 A JP 2022006219A JP 7283587 B2 JP7283587 B2 JP 7283587B2
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Description

この発明は、電力変換装置及び方法、並びに電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion device and method, and a power conversion system.

住宅用の太陽光発電設備（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ。以下「ＰＶ」と呼ぶ。）に他の自家発電設備を併設した電力変換システムがある。この種の電力変換システムでは、晴天の昼間等ではＰＶで比較的大きな電力が発電され、自家消費電力を上回ることがある。そうした場合には、余剰電力を商用電力系統に逆潮流して電力会社に販売（売電）できる。さらに、上記電力変換システムにさらにバッテリ又は燃料電池等の太陽電池以外の電源が設けられることもある。こうしたＰＶ以外の電源を設けたものは、ダブル発電と呼ばれている。ダブル発電では、夜間等においても自家消費電力の大部分を主として自家発電設備の発電電力でまかなうことができ、商用電源の使用量が削減される。バッテリの場合には、電力料金が割安な夜間で、自家消費電力も少なくなる時間帯に充電が行われる。 There is a power conversion system in which a residential photovoltaic power generation facility (hereinafter referred to as “PV”) is provided with another private power generation facility. In this type of power conversion system, a relatively large amount of electric power is generated by the PV during the daytime on fine weather, which sometimes exceeds the self-consumed electric power. In such a case, the surplus power can be reverse-flowed to the commercial power system and sold (sold) to the power company. Furthermore, the power conversion system may be further provided with a power source other than the solar cell, such as a battery or fuel cell. A power source other than PV is called double power generation. With double power generation, most of the self-consumed power can be covered mainly by the power generated by the private power generation equipment even at night, etc., and the amount of commercial power supply used can be reduced. In the case of a battery, charging is performed at nighttime when the power rate is relatively cheap and the self-consumption of power is low.

このように複数種類の電源の間の電力変換を行うものは、パワーコンディショナと呼ばれる。パワーコンディショナでは、電力を扱う関係上、環境により出力上限が規定される。入力上限も出力上限により規定されるので、パワーコンディショナに入力される電力量の合計には限度がある。 A device that performs power conversion between a plurality of types of power supplies in this way is called a power conditioner. In the power conditioner, the upper limit of the output is stipulated depending on the environment in relation to handling electric power. Since the input upper limit is also defined by the output upper limit, there is a limit to the total power input to the power conditioner.

一方、ＰＶは、その性格上、常に最大効率で電力を発生させることができるわけではない。ＰＶで十分な電力量を得るために、例えばＰＶを複数個設置することがある。これは、ＰＶのいわば過積載ということができる。そうした場合には、仮に全てのＰＶが上限に近い電力を発電すると、パワーコンディショナへの入力上限を上回ってしまう可能性がある。そのような事態が発生すると、パワーコンディショナに不都合が生じることがある。 On the other hand, PV, by its very nature, cannot always generate power at maximum efficiency. For example, a plurality of PVs may be installed in order to obtain a sufficient amount of power from the PVs. This can be called overloading of PV. In such a case, if all the PVs generate electric power close to the upper limit, there is a possibility that the input upper limit to the power conditioner will be exceeded. When such a situation occurs, the power conditioner may be inconvenienced.

こうした問題を解決するための提案が後掲の特許文献１に開示されている。 A proposal for solving these problems is disclosed in Patent Document 1 listed below.

特許第６１６７３３７号Patent No. 6167337

上記した特許文献１に開示されたパワーコンディショナは、複数のＰＶにそれぞれ対応する複数の昇圧回路を持つ。各昇圧回路は、その昇圧回路に設定された電流値、電圧値又は直流電力値により異常を検知してその昇圧回路の出力電力を減少させる第１の保護動作部を持つ。このパワーコンディショナはさらに、動作している全ての昇圧回路の総出力電圧又は総電流の値から何らかの異常を検知して各昇圧回路の出力電力を減少させる第２の保護動作部を持つ。 The power conditioner disclosed in Patent Document 1 described above has a plurality of booster circuits respectively corresponding to a plurality of PVs. Each booster circuit has a first protection operation unit that detects an abnormality based on the current value, voltage value, or DC power value set in the booster circuit and reduces the output power of the booster circuit. This power conditioner further has a second protection operation unit that detects any abnormality from the value of the total output voltage or total current of all operating booster circuits and reduces the output power of each booster circuit.

このように二重の保護動作部を持つことにより、昇圧回路のいずれかに異常が生じたときだけではなく、全てのＰＶに不具合が生じたときでもパワーコンディショナを保護できる。 By having a double protection operation section in this way, the power conditioner can be protected not only when an abnormality occurs in one of the booster circuits, but also when all the PVs have an abnormality.

この特許文献１に開示されたパワーコンディショナでは、全体的な異常が検知されたときにもパワーコンディショナを保護できるという効果を持つ。しかし、上記したダブル発電の形式のシステム等において、ＰＶによる発電電力がパワーコンディショナの入力上限を超えてしまうようなときには、パワーコンディショナへの入力を制限せざるを得ないという問題が残る。すなわち、特許文献１に開示の技術では、ＰＶの発電電力を十分に活かすことができないという問題があった。 The power conditioner disclosed in Patent Document 1 has the effect of being able to protect the power conditioner even when an overall abnormality is detected. However, in the above-described double power generation system, etc., when the power generated by the PV exceeds the upper limit of the input of the power conditioner, the problem remains that the input to the power conditioner must be limited. In other words, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the power generated by the PV cannot be fully utilized.

それ故に本発明は、動作環境に制限があるパワーコンディショナなどのような電力変換装置において、ＰＶの発電電力を有効に利用できるようにすること、そのような電力変換装置の動作方法及びそうした電力変換装置を含む電力変換システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a power conversion device such as a power conditioner that has a limited operating environment to enable effective use of power generated by PV, a method of operating such a power conversion device, and a method of operating such power conversion device. An object of the present invention is to provide a power conversion system including a converter.

本発明の一局面に係る電力変換装置は、発電設備と、第１の電力配分先及び第２の電力配分先との間に設けられ、発電設備からの直流電力を、第１の電力配分先及び第２の電力配分先に配分する出力変換装置であって、直流電力を第１の電力配分先に配分する第１の電力変換部と、直流電力を第２の電力配分先に配分する第２の電力変換部と、第１の電力変換部による第１の電力配分先への配分電力が所定の上限を超えているか否かを判定する第１の判定部と、第１の判定部による判定結果に基づいて、第１の電力変換部と第２の電力変換部とを制御する制御処理部とを含み、制御処理部は、第１の判定部による判定が否定であるときに、直流電力を変換して第１の電力配分先に配分するよう第１の電力変換部を制御する第１の制御部と、第１の判定部による判定が肯定であるときに、第１の電力配分先への電力の配分が所定の上限内に収まるように第１の電力変換部を制御しながら、第２の電力配分先への電力の配分を行う第２の制御部と、第２の電力配分先への配分電力が所定の上限以上か否かを判定する第２の判定部と、第１の判定部の判定が肯定であり、かつ第２の判定部による判定が肯定であるときに、発電設備による直流電力の発電を抑制する発電抑制部とを含む。 A power conversion device according to one aspect of the present invention is provided between a power generation facility and a first power distribution destination and a second power distribution destination, and transfers DC power from the power generation facility to the first power distribution destination. and a second power distribution destination, comprising: a first power conversion unit that distributes DC power to the first power distribution destination; and a second power conversion unit that distributes DC power to the second power distribution destination. 2 power conversion unit, a first determination unit that determines whether power distributed to a first power distribution destination by the first power conversion unit exceeds a predetermined upper limit, and a first determination unit A control processing unit that controls the first power conversion unit and the second power conversion unit based on the determination result, and the control processing unit controls the direct current when the determination by the first determination unit is negative. a first control unit that controls the first power conversion unit to convert power and distribute it to a first power distribution destination; and when the determination by the first determination unit is positive, the first power distribution a second control unit that distributes power to a second power distribution destination while controlling the first power conversion unit so that power distribution to a destination falls within a predetermined upper limit; a second determination unit for determining whether or not the distributed power to the distribution destination is equal to or greater than a predetermined upper limit; and when the determination by the first determination unit is affirmative and the determination by the second determination unit is affirmative. , and a power generation suppression unit that suppresses the power generation of DC power by the power generation equipment.

本発明の他の局面に係る電力変換装置の制御方法は、発電設備と、第１の電力配分先及び第２の電力配分先との間に設けられ、発電設備からの直流電力を、第１の電力配分先及び第２の電力配分先に配分する出力変換装置の制御方法である。電力変換装置は、直流電力を第１の電力配分先に配分する第１の電力変換部と、直流電力を第２の電力配分先に配分する第２の電力変換部とを含む。この制御方法は、第１の電力変換部による第１の電力配分先への配分電力が所定の上限を超えているか否かを判定する第１の判定ステップと、第１の判定ステップにおける判定結果に基づいて、第１の電力変換部と第２の電力変換部とを制御する制御処理ステップとを含む。制御処理ステップは、第１の判定ステップにおける判定が否定であるときに、直流電力を変換して第１の電力配分先に配分するよう第１の電力変換部を制御する第１の制御ステップと、第１の判定ステップにおける判定が肯定であるときに、第１の電力配分先への電力の配分が所定の上限内に収まるように第１の電力変換部を制御しながら、第２の電力配分先への電力の配分を行う第２の制御ステップと、第２の電力配分先への配分電力が所定の上限以上か否かを判定する第２の判定ステップと、第１の判定ステップにおける判定が肯定であり、かつ第２の判定ステップにおける判定が肯定であるときに、発電設備による直流電力の発電を抑制するステップとを含む。 A control method for a power conversion device according to another aspect of the present invention is provided between a power generation facility and first and second power distribution destinations, and direct-current power from the power generation facility is supplied to a first power distribution destination. and a second power distribution destination. The power converter includes a first power conversion unit that distributes DC power to a first power distribution destination, and a second power conversion unit that distributes DC power to a second power distribution destination. This control method includes a first determination step of determining whether the power distributed to the first power distribution destination by the first power conversion unit exceeds a predetermined upper limit, and a determination result in the first determination step. and a control processing step of controlling the first power conversion unit and the second power conversion unit based on. The control processing step includes a first control step of controlling the first power conversion unit to convert the DC power and distribute the DC power to a first power distribution destination when the determination in the first determination step is negative; , when the determination in the first determination step is affirmative, the second power is generated while controlling the first power conversion unit so that the power distribution to the first power distribution destination is within a predetermined upper limit. a second control step of allocating electric power to the allocation destination; a second determination step of determining whether or not the electric power allocated to the second power allocation destination is equal to or greater than a predetermined upper limit; and suppressing the generation of DC power by the power generation equipment when the determination is affirmative and the determination in the second determination step is affirmative.

さらに他の局面に係る電力変換システムは、上記した電力変換装置と、電力変換装置の第１の電力配分先又は第２の電力配分先のいずれかとして電力変換装置に接続されるバッテリと、電力変換装置に直流電力を供給するよう電力変換装置に接続される発電設備とを含む。 A power conversion system according to yet another aspect includes the power conversion device described above, a battery connected to the power conversion device as either a first power distribution destination or a second power distribution destination of the power conversion device, and power and a power plant connected to the power converter to provide DC power to the converter.

本発明によれば、動作環境に制限があるパワーコンディショナなどのような電力変換装置において、ＰＶの発電電力を有効に利用できるようにすること、そのような電力変換装置の動作方法及びそうした電力変換装置を含む電力変換システムを提供できる。 According to the present invention, in a power conversion device such as a power conditioner that has a limited operating environment, it is possible to effectively use the generated power of PV, an operation method of such a power conversion device, and such power A power conversion system including a converter can be provided.

第１の実施形態に係る電力変換システムの概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion system according to a first embodiment; FIG. 第１の実施形態に係る電力変換システムでの制御部とコンバータ部及びインバータ部の間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the control part in the power conversion system which concerns on 1st Embodiment, and a converter part, and an inverter part. 第１の実施形態に係る電力変換装置の１例であるパワーコンディショナを通常モードで制御するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a control structure of a program for controlling a power conditioner, which is an example of the power converter according to the first embodiment, in normal mode; 第１の実施形態に係る電力変換装置の１例であるパワーコンディショナを抑制モードで制御するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a control structure of a program for controlling a power conditioner, which is one example of the power converter according to the first embodiment, in a suppression mode; 第２の実施形態に係るパワーコンディショナを通常モードで制御するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a control structure of a program that controls the power conditioner according to the second embodiment in normal mode; 第２の実施形態に係るパワーコンディショナを抑制モードで制御するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing the control structure of a program for controlling the power conditioner in the suppression mode according to the second embodiment; 第３の実施形態に係るパワ－コンディショナにおける制御部、コンバータ部、インバータ部及び制御部の動作を設定する設定値を格納する設定部の関係を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing the relationship among a control section, a converter section, an inverter section, and a setting section that stores set values for setting operations of the control section in a power conditioner according to a third embodiment; 第３の実施形態に係るパワーコンディショナを充電優先モードと交流出力優先との間で切替えて動作させるプログラムの一部の制御構造を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing a control structure of a part of a program for operating the power conditioner according to the third embodiment by switching between a charging priority mode and an AC output priority mode; FIG. 第３の実施形態に係る電力変換システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the power conversion system which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係るパワーコンディショナを、売電優先と自家消費優先との間で切替えて動作させるプログラムの一部の制御構造を示すフローチャートである。14 is a flow chart showing a control structure of a part of a program for operating the power conditioner according to the fourth embodiment by switching between power selling priority and self-consumption priority. 第４の実施形態に係るパワーコンディショナを、売電優先と自家消費優先との間で切替えて動作させるプログラムの他の一部の制御構造を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing another part of the control structure of the program for operating the power conditioner according to the fourth embodiment by switching between power selling priority and self-consumption priority; FIG. 第４の実施形態に係るパワーコンディショナを、売電優先と自家消費優先との間で切替えて動作させるプログラムの一部の制御構造を示すフローチャートである。14 is a flow chart showing a control structure of a part of a program for operating the power conditioner according to the fourth embodiment by switching between power selling priority and self-consumption priority.

［本発明の実施形態の説明］
以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 [Description of the embodiment of the present invention]
In the following description and drawings, identical parts are provided with identical reference numerals. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

以下に記載する実施形態は、少なくとも以下の構成を含む。 Embodiments described below include at least the following configurations.

（１）本発明の第１の局面に係る電力変換装置は、発電設備と、第１の電力配分先及び第２の電力配分先との間に設けられ、発電設備からの直流電力を、第１の電力配分先及び第２の電力配分先に配分する出力変換装置である。この電力変換装置は、発電設備からの直流電力を第１の電力配分先に配分する第１の電力変換部と、発電設備からの直流電力を第２の電力配分先に配分する第２の電力変換部と、第１の電力変換部による第１の電力配分先への配分電力が所定の上限を超えているか否かを判定する第１の判定部と、第１の判定部による判定結果に基づいて、第１の電力変換部と第２の電力変換部とを制御する制御処理部とを含む。制御処理部は、第１の判定部による判定が否定であるときに、直流電力を変換して第１の電力配分先に配分するよう第１の電力変換部を制御する第１の制御部と、第１の判定部による判定が肯定であるときに、第１の電力配分先への電力の配分が所定の上限内に収まるように第１の電力変換部を制御しながら、第２の電力配分先への電力の配分を行う第２の制御部と、第２の電力配分先への配分電力が所定の上限以上か否かを判定する第２の判定部と、第１の判定部の判定が肯定であり、かつ第２の判定部による判定が肯定であるときに、発電設備による直流電力の発電を抑制する発電抑制部とを含む。 (1) A power conversion device according to a first aspect of the present invention is provided between a power generation facility and a first power distribution destination and a second power distribution destination, and converts DC power from the power generation facility to It is an output conversion device that distributes power to one power distribution destination and a second power distribution destination. This power converter includes a first power conversion unit that distributes DC power from the power generation facility to a first power distribution destination, and a second power distribution unit that distributes the DC power from the power generation facility to a second power distribution destination. a conversion unit; a first determination unit that determines whether the power distributed to the first power distribution destination by the first power conversion unit exceeds a predetermined upper limit; a control processing unit that controls the first power conversion unit and the second power conversion unit based on the power conversion unit; The control processing unit controls the first power conversion unit to convert the DC power and distribute it to the first power distribution destination when the determination by the first determination unit is negative; , while controlling the first power conversion unit such that the power distribution to the first power distribution destination is within a predetermined upper limit when the determination by the first determination unit is affirmative, the second power a second control unit that distributes power to distribution destinations; a second determination unit that determines whether the power distribution to the second power distribution destinations is equal to or greater than a predetermined upper limit; a power generation suppressing unit that suppresses power generation of DC power by the power generation equipment when the determination is affirmative and the determination by the second determination unit is affirmative.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力が第１の電力配分先への上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずに第２の電力配分先への電力の配分を開始し、第２の電力配分先への電力の配分が上限を超えて初めて抑制するためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because when the power generated by the power generation facility exceeds the upper limit for the first power distribution destination, power generation by the power generation facility is not suppressed and power distribution to the second power distribution destination is started, and the second power distribution destination This is because power distribution to distribution destinations is suppressed only when it exceeds the upper limit.

（２）好ましくは、第１の電力配分先は交流電路であり、第２の電力配分先はバッテリである。第１の電力変換部は、発電設備の直流電力を交流電路への重畳に適した交流電力に変換して交流電路に出力するインバータ部を含む。第２の電力変換部は、発電設備からの直流電力でバッテリを充電するコンバータ部を含む。第１の判定部は、第１の電力変換部による出力電力が所定の上限以上か否かを判定する。第２の判定部は、第２の電力変換部によるバッテリの充電が所定の充電電力許容値を超えているか否かを判定する。 (2) Preferably, the first power distribution destination is an AC line and the second power distribution destination is a battery. The first power conversion unit includes an inverter unit that converts the DC power of the power generation facility into AC power suitable for superimposition on the AC electric line and outputs the AC power to the AC electric line. The second power conversion section includes a converter section that charges the battery with DC power from the power generation facility. The first determination unit determines whether output power from the first power conversion unit is equal to or higher than a predetermined upper limit. The second determination unit determines whether charging of the battery by the second power conversion unit exceeds a predetermined charging power allowable value.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力が交流電路への出力上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずにバッテリへの充電を開始し、バッテリへの充電電力が上限を超えて初めて抑制するためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because when the power generated by the power generation equipment exceeds the upper limit of the output to the AC circuit, the charging of the battery is started without suppressing the power generation of the power generation equipment, and the charging power to the battery is suppressed only when the power exceeds the upper limit. is.

（３）より好ましくは、第１の電力配分先は、さらに、交流電路と並列にインバータ部の出力に接続された負荷を含む。第１の判定部は、第１の電力変換部による出力電力が負荷の消費電力以上か否かを判定する。 (3) More preferably, the first power distribution destination further includes a load connected to the output of the inverter section in parallel with the AC line. The first determination unit determines whether power output by the first power conversion unit is greater than or equal to the power consumption of the load.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力が負荷の消費電力以上となった時点では発電設備の発電を抑制せずにバッテリへの充電を開始し、バッテリへの充電電力が上限を超えて初めて抑制するためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because when the power generated by the power generation equipment exceeds the power consumption of the load, the charging of the battery is started without suppressing the power generation of the power generation equipment, and it is only suppressed when the power to charge the battery exceeds the upper limit. be.

（４）さらに好ましくは、第１の電力配分先はバッテリであり、第２の電力配分先は交流電路である。第１の電力変換部は、発電設備の直流電力でバッテリを充電するコンバータ部を含む。第２の電力変換部は、発電設備の直流電力を交流電路への重畳に適した交流電力に変換して交流電路に出力するインバータ部を含む。第１の判定部は、第１の電力変換部によるバッテリへの充電が所定の充電電力許容値を超えているか否か判定し、第２の判定部は、第２の電力変換部による交流電路への出力電力が上限以上であるか否かを判定する。 (4) More preferably, the first power distribution destination is a battery and the second power distribution destination is an AC line. The first power converter includes a converter that charges the battery with DC power from the power generation facility. The second power conversion unit includes an inverter unit that converts the DC power of the power generation facility into AC power suitable for superimposition on the AC electric line and outputs the AC power to the AC electric line. The first determination unit determines whether or not the charging of the battery by the first power conversion unit exceeds a predetermined charge power allowable value, and the second determination unit determines whether the AC electric line by the second power conversion unit It is determined whether or not the output power to is equal to or higher than the upper limit.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力がバッテリへの充電電力の上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずに交流電路への出力を開始し、交流電路への出力電力が上限を超えて初めて抑制するためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because when the power generated by the power generation equipment exceeds the upper limit of the charging power to the battery, the output to the AC circuit is started without suppressing the power generation of the power generation equipment, and the power output to the AC circuit exceeds the upper limit. This is for suppression.

（５）さらに好ましくは、電力変換装置は、設定値にしたがって第１の動作モード及び第２の動作モードのいずれでも動作可能である。第１の動作モードでは、第１の電力配分先は交流電路、第２の電力配分先はバッテリであり、第２の動作モードでは、第１の電力配分先はバッテリ、第２の電力配分先は交流電路である。 (5) More preferably, the power converter can operate in either the first operation mode or the second operation mode according to the set value. In the first mode of operation, the first destination of power distribution is the AC line and the second destination of power distribution is the battery, and in the second mode of operation, the first destination of power distribution is the battery and the second destination of power distribution. is an AC circuit.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、設定に応じ、発電設備の発電電力が交流電路への出力上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずにバッテリへの充電を開始し、バッテリへの充電電力が上限を超えて初めて抑制するようにする動作と、発電設備の発電電力がバッテリへの充電電力の上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずに交流電路への出力を開始し、交流電路への出力電力が上限を超えて初めて抑制するという動作を切替えることができるためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because, according to the settings, when the power generated by the power generation equipment exceeds the upper limit of the output to the AC circuit, the charging of the battery is started without suppressing the power generation of the power generation equipment, and the charging power to the battery exceeds the upper limit. When the power generated by the power generating equipment exceeds the upper limit of the charging power for the battery, the output to the AC circuit is started without suppressing the power generation of the power generating equipment. This is because the operation of suppressing power can be switched only when the power exceeds the upper limit.

（６）さらに好ましくは、電力変換装置は、発電設備からの直流電力を第１の電力配分先及び第２の電力配分先に配分するために、発電設備からの直流電力に対する昇圧を行う昇圧回路をさらに含む。制御処理部は、発電設備の発電抑制時には昇圧回路による昇圧動作を停止させ、第１の電力変換部及び第２の電力変換部の入力に発電設備の出力電力を直結する。 (6) More preferably, the power conversion device includes a booster circuit that boosts the DC power from the power generation facility in order to distribute the DC power from the power generation facility to the first power distribution destination and the second power distribution destination. further includes The control processing unit stops the step-up operation of the step-up circuit when power generation of the power generation equipment is suppressed, and directly connects the output power of the power generation equipment to the inputs of the first power conversion unit and the second power conversion unit.

この電力変換装置により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備からの直流電力のうち、昇圧回路における昇圧動作に消費される部分をなくすことができるためである。 With this power converter, it is possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because it is possible to eliminate the portion of the DC power from the power generation equipment that is consumed in the boosting operation of the booster circuit.

（７）本発明の第２の局面に係る電力変換装置の制御方法は、発電設備と、第１の電力配分先及び第２の電力配分先との間に設けられ、発電設備からの直流電力を、第１の電力配分先及び第２の電力配分先に配分する出力変換装置の制御方法である。電力変換装置は、直流電力を第１の電力配分先に配分する第１の電力変換部と、直流電力を第２の電力配分先に配分する第２の電力変換部とを含む。この制御方法は、第１の電力変換部による第１の電力配分先への配分電力が所定の上限を超えているか否かを判定する第１の判定ステップと、第１の判定ステップにおける判定結果に基づいて、第１の電力変換部と第２の電力変換部とを制御する制御処理ステップとを含む。制御処理ステップは、第１の判定ステップにおける判定が否定であるときに、直流電力を変換して第１の電力配分先に配分するよう第１の電力変換部を制御する第１の制御ステップと、第１の判定ステップにおける判定が肯定であるときに、第１の電力配分先への電力の配分が所定の上限内に収まるように第１の電力変換部を制御しながら、第２の電力配分先への電力の配分を行う第２の制御ステップと、第２の電力配分先への配分電力が所定の上限以上か否かを判定する第２の判定ステップと、第１の判定ステップにおける判定が肯定であり、かつ第２の判定ステップにおける判定が肯定であるときに、発電設備による直流電力の発電を抑制するステップとを含む。 (7) A control method for a power converter according to a second aspect of the present invention is provided between a power generation facility and a first power distribution destination and a second power distribution destination, and direct current power from the power generation facility to a first power distribution destination and a second power distribution destination. The power converter includes a first power conversion unit that distributes DC power to a first power distribution destination, and a second power conversion unit that distributes DC power to a second power distribution destination. This control method includes a first determination step of determining whether the power distributed to the first power distribution destination by the first power conversion unit exceeds a predetermined upper limit, and a determination result in the first determination step. and a control processing step of controlling the first power conversion unit and the second power conversion unit based on. The control processing step includes a first control step of controlling the first power conversion unit to convert the DC power and distribute the DC power to a first power distribution destination when the determination in the first determination step is negative; , when the determination in the first determination step is affirmative, the second power is generated while controlling the first power conversion unit so that the power distribution to the first power distribution destination is within a predetermined upper limit. a second control step of allocating electric power to the allocation destination; a second determination step of determining whether or not the electric power allocated to the second power allocation destination is equal to or greater than a predetermined upper limit; and suppressing the generation of DC power by the power generation equipment when the determination is affirmative and the determination in the second determination step is affirmative.

この電力変換方法により、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力が第１の電力配分先への上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずに第２の電力配分先への電力の配分を開始し、第２の電力配分先への電力の配分が上限を超えて初めて抑制するためである。 This power conversion method makes it possible to lengthen the opportunity for power generation by the power generation equipment and to effectively utilize the power generated by the power generation equipment. This is because when the power generated by the power generation facility exceeds the upper limit for the first power distribution destination, power generation by the power generation facility is not suppressed and power distribution to the second power distribution destination is started, and the second power distribution destination This is because power distribution to distribution destinations is suppressed only when it exceeds the upper limit.

（８）本発明の第３の局面に係る電力変換システムは、上記した電力変換装置と、電力変換装置の第１の電力配分先又は第２の電力配分先のいずれかとして電力変換装置に接続されるバッテリと、電力変換装置に直流電力を供給するよう電力変換装置に接続される発電設備とを含む。 (8) A power conversion system according to a third aspect of the present invention includes the power conversion device described above, and the power conversion device connected to the power conversion device as either the first power distribution destination or the second power distribution destination of the power conversion device. and a generator set connected to the power converter to provide DC power to the power converter.

この電力変換システムにより、発電設備による発電機会を長くし、かつ発電設備の発電電力を有効に利用できる。なぜなら、発電設備の発電電力が第１の電力配分先への上限を超えた時点では発電設備の発電を抑制せずに第２の電力配分先への電力の配分を開始し、第２の電力配分先への電力の配分が上限を超えて初めて抑制するためである。 With this power conversion system, the opportunity for power generation by the power generation equipment can be lengthened, and the power generated by the power generation equipment can be used effectively. This is because when the power generated by the power generation facility exceeds the upper limit for the first power distribution destination, power generation by the power generation facility is not suppressed and power distribution to the second power distribution destination is started, and the second power distribution destination This is because power distribution to distribution destinations is suppressed only when it exceeds the upper limit.

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る電力変換装置及び方法並びに電力変換システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 [Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of a power conversion apparatus, method, and power conversion system according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

＜第１の実施形態＞
〈構成〉
図１を参照して、第１の実施形態に係る電力変換システム５０は、バッテリ５２及びＰＶ５４と、商用電力系統５８に接続された電力変換装置の１例であるパワーコンディショナ５６とを含む。 <First embodiment>
<composition>
Referring to FIG. 1, a power conversion system 50 according to the first embodiment includes a battery 52, a PV 54, and a power conditioner 56, which is an example of a power conversion device connected to a commercial power system 58.

パワーコンディショナ５６は、バッテリ５２に接続された昇圧回路である第１のコンバータ部７０、ＰＶ５４からの直流電力を昇圧する昇圧回路である第２のコンバータ部７２、第１のコンバータ部７０と第２のコンバータ部７２との出力側に共通に接続され、第１のコンバータ部７０及び第２のコンバータ部７２の出力する直流電力を交流電力に変換し商用電力系統５８に逆潮流する機能と逆に商用電力系統５８からの電力を第１のコンバータ部７０及び第２のコンバータ部７２に供給するインバータ部７４と、第１のコンバータ部７０、第２のコンバータ部７２及びインバータ部７４を制御する制御部８２とを含む。第１のコンバータ部７０とバッテリ５２との間には、相互の間の電流値及び電圧値を測定しその情報を制御部８２に与える電流・電圧センサ７６が設けられる。同様に第２のコンバータ部７２とＰＶ５４との間にも電流・電圧センサ７８が設けられ、第１のコンバータ部７０とインバータ部７４との間には電流・電圧センサ８０が設けられる。 The power conditioner 56 includes a first converter section 70 which is a booster circuit connected to the battery 52, a second converter section 72 which is a booster circuit for boosting DC power from the PV 54, a first converter section 70 and a second converter section 70. 2, converts the DC power output from the first converter section 70 and the second converter section 72 into AC power, and reversely flows the power to the commercial power system 58. to the first converter unit 70 and the second converter unit 72, and the first converter unit 70, the second converter unit 72, and the inverter unit 74. and a control unit 82 . A current/voltage sensor 76 is provided between the first converter section 70 and the battery 52 to measure the current and voltage values therebetween and provide the information to the control section 82 . Similarly, a current/voltage sensor 78 is provided between the second converter section 72 and the PV 54 , and a current/voltage sensor 80 is provided between the first converter section 70 and the inverter section 74 .

図２を参照して、制御部８２は、これらからの情報に基づいて第１のコンバータ部７０、第２のコンバータ部７２、インバータ部７４を制御する。インバータ部７４は、ＰＶ５４からの直流電力を最大限利用するために、以下に説明するようなプログラムによる制御を行う。 Referring to FIG. 2, control unit 82 controls first converter unit 70, second converter unit 72 and inverter unit 74 based on information from these. The inverter unit 74 performs control by a program as described below in order to make maximum use of the DC power from the PV 54 .

図３を参照して、このプログラムは、一定時間間隔で繰返し実行される。なお、このプログラムと図４に示すプログラムとを切替えて実行するために、動作モードを記憶しておく必要がある。制御部８２にはそのための記憶領域が準備されているものとする。このプログラムは、ＰＶ５４の発電電力がインバータ部７４の交流出力許容値以上か否かを判定するステップ１００と、ステップ１００の判定が否定のときには現状にしたがって運転を継続して処理を終了するステップ１１４とを含む。 Referring to FIG. 3, this program is repeatedly executed at regular time intervals. In order to switch between this program and the program shown in FIG. 4, it is necessary to store the operation mode. It is assumed that the controller 82 is prepared with a storage area for that purpose. This program consists of step 100 for determining whether or not the power generated by the PV 54 is equal to or greater than the AC output allowable value of the inverter unit 74, and step 114 for continuing the operation according to the current situation and ending the process if the determination in step 100 is negative. including.

このプログラムはさらに、ステップ１００の判定が肯定のときに、バッテリ５２への充電電力を所定量だけ増やすステップ１０２と、バッテリ５２への充電電力が、予め決まっているバッテリ５２の充電電力の許容値以上か否かを判定するステップ１０４とを含む。ステップ１０４の判定が否定のときには制御はステップ１０２に戻り、バッテリ５２への充電電力が再び所定量増加される。ステップ１１２の判定が肯定のときには、ステップ１１４の処理が実行されプログラムの実行を終える。すなわち、ステップ１０２、１０４及び１１２の処理が行われることにより、ＰＶ５４の発電電力からバッテリ５２への充電電力をさし引いた値が交流出力許容値以内に収まるまで、充電電力が増加され、その条件が充足された時点でこのプログラムの処理が終わる。 This program further includes step 102 of increasing the charging power to the battery 52 by a predetermined amount when the determination in step 100 is affirmative, and and a step 104 for determining whether or not the above is satisfied. When the determination in step 104 is negative, control returns to step 102 and the charging power to battery 52 is again increased by a predetermined amount. When the determination at step 112 is affirmative, the processing at step 114 is executed and the execution of the program ends. That is, by performing the processing of steps 102, 104 and 112, the charging power is increased until the value obtained by subtracting the charging power to the battery 52 from the power generated by the PV 54 falls within the allowable AC output value. The program ends when the condition is satisfied.

一方ステップ１０４の判定が肯定のときには、ステップ１０６で動作モードが通常モードから抑制モードに変更される。これは、バッテリ５２の充電電力が許容値以上となりこれ以上ＰＶ５４の発電電力をバッテリ５２の充電に利用できないため、ＰＶ５４の発電能力を抑制する必要が生じたためである。そのため、続くステップ１０８でＰＶ５４の発電電力を一定量抑制する処理が実行される。その後、ステップ１１０でＰＶ５４の発電電力が充電電力許容値と交流出力許容値との和より小さくなったか否かが判定される。依然として判定が否定であれば制御はステップ１０８に戻り、再度ＰＶ５４の発電電力が抑制される。このステップ１０８及びステップ１１０を実行することにより、ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値と交流出力許容値との和の範囲に収まるまでＰＶ５４の発電電力が抑制される。ステップ１１０の判定が肯定になった時点でステップ１１４において新たな設定により運転を継続することが選択され、このプログラムの実行を終了する。 On the other hand, when the determination at step 104 is affirmative, at step 106 the operating mode is changed from the normal mode to the suppression mode. This is because the power generated by the PV 54 cannot be used to charge the battery 52 any more because the charging power of the battery 52 exceeds the allowable value, and the power generation capacity of the PV 54 needs to be suppressed. Therefore, in subsequent step 108, a process of suppressing the power generated by the PV 54 by a certain amount is executed. Thereafter, at step 110, it is determined whether or not the power generated by the PV 54 has become smaller than the sum of the charge power allowable value and the AC output allowable value. If the determination is still negative, the control returns to step 108 and the power generated by the PV 54 is suppressed again. By executing steps 108 and 110, the power generated by the PV 54 is suppressed until the power generated by the PV 54 falls within the range of the sum of the charge power allowable value of the battery 52 and the AC output allowable value. When the determination at step 110 becomes affirmative, at step 114, continuation of the operation with the new setting is selected, and execution of this program ends.

図３のプログラムによってＰＶ５４の発電電力が抑制された後、環境の変化によりＰＶ５４の発電電力を抑制する必要がなくなることがある。したがって、そうした環境の変化に応答してＰＶ５４の状態を戻す処理が必要である。図４は、そうした処理を実行するためのプログラムの制御構造を示す。 After the power generated by the PV 54 is suppressed by the program of FIG. 3, it may become unnecessary to suppress the power generated by the PV 54 due to changes in the environment. Therefore, a process for returning the state of the PV 54 in response to such environmental changes is required. FIG. 4 shows the control structure of the program for performing such processing.

図４を参照して、このプログラムは、動作モードが抑制モードのときに繰返し実行される。このプログラムは、ＰＶ５４の発電電力が充電電力許容値と交流出力許容値より和より小さいか否かを判定するステップ１３０と、ステップ１３０の判定が否定のときに、すなわち依然としてＰＶ５４の発電電力が充電電力許容値と交流出力許容値より和より大きいときには何も処理を行わずこのプログラムの実行を終了する。 Referring to FIG. 4, this program is repeatedly executed when the operation mode is suppression mode. This program includes step 130 for determining whether or not the power generated by the PV 54 is less than the sum of the allowable charge power and the allowable AC output value, and when the determination in step 130 is negative, that is, the power generated by the PV 54 is still charged. If it is greater than the sum of the permissible power value and the permissible AC output value, no processing is performed and the execution of this program ends.

このプログラムはさらに、ステップ１３０の判定が肯定のときに、動作モードを抑制モードから通常モードに変更するステップ１３２と、ステップ１３２の後、ＰＶ５４の抑制運転を解除し、バッテリ５２への充電出力を減らす制御を行うステップ１３４と、ステップ１３４の後、ＰＶ５４の発電電力とバッテリ５２の充電電力との差が交流出力許容値より小さいか否かを判定するステップ１３６とを含む。ステップ１３６の判定が肯定のときには、ＰＶ５４の発電電力を全て交流側に出力しても問題ないということである。したがってステップ１３８でそのようにパワーコンディショナ５６の各部を制御してこのプログラムの実行を終了する。ステップ１３６の判定が否定なら、ＰＶ５４の発電電力の一部はバッテリ５２に回さなければならないので、何もせずこのプログラムの実行を終了する。 This program further includes step 132 for changing the operation mode from the suppression mode to the normal mode when the determination at step 130 is affirmative, and after step 132, the suppression operation of the PV 54 is canceled and the charging output to the battery 52 is stopped. It includes a step 134 of controlling to reduce, and a step 136 after step 134 of determining whether the difference between the power generated by the PV 54 and the charging power of the battery 52 is smaller than the AC output allowable value. When the determination in step 136 is affirmative, it means that there is no problem even if all the power generated by the PV 54 is output to the AC side. Therefore, at step 138, each part of the power conditioner 56 is controlled in this way, and execution of this program is terminated. If the determination at step 136 is negative, a portion of the power generated by the PV 54 must be supplied to the battery 52, so nothing is done and the execution of this program ends.

〈動作〉
電力変換システム５０は通常は通常モードで動作する。図１に示すＰＶ５４で直流電力が発電され、第２のコンバータ部７２により昇圧される。電流・電圧センサ７６、７８及び８０等はいずれも各位置における電流値及び電圧値を測定しその値を示す信号を制御部８２に与える。 <motion>
The power conversion system 50 normally operates in normal mode. DC power is generated by the PV 54 shown in FIG. 1 and boosted by the second converter section 72 . The current/voltage sensors 76, 78, 80, etc. all measure the current and voltage values at each position and provide signals indicating the values to the controller 82. FIG.

ＰＶ５４の発電電力が低いときには、図３のプログラムではステップ１００での判定がＮＯとなり、何も変化しない。 When the power generated by the PV 54 is low, the determination in step 100 is NO in the program of FIG. 3, and nothing changes.

ＰＶ５４の発電電力が増加し、インバータ部７４の交流出力許容値になると、図３のステップ１００→１０２→１０４という経路で処理が進む。バッテリの充電電力が許容値未満なら、ステップ１１２でＰＶ５４の発電電力と充電電力の差が交流出力許容値か否かが判定され、判定が否定なら制御はステップ１０２に戻る。ステップ１０２→１０４→１１２の処理が繰返され、ステップ１１２の判定が肯定になったらそのときの設定でパワーコンディショナ５６の動作が継続される（ステップ１１４）。 When the power generated by the PV 54 increases and reaches the allowable AC output value of the inverter unit 74, the process proceeds along the route of steps 100→102→104 in FIG. If the charging power of the battery is less than the allowable value, it is determined in step 112 whether the difference between the power generated by the PV 54 and the charging power is within the AC output allowable value. The processing of steps 102→104→112 is repeated, and if the determination of step 112 becomes affirmative, the operation of the power conditioner 56 is continued with the settings at that time (step 114).

一方、上記繰返しの間にステップ１０４の判定でバッテリ５２の充電電力が許容値以上となった場合には、ステップ１０６で動作モードが抑制モードに設定され、それを示す値が制御部８２の記憶領域内に保存される。さらに、ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値と交流出力許容値との和の範囲に収まるまで、ステップ１０８及び１１０が繰返される。ステップ１１０の判定が肯定になった時点で、この新たな設定でパワーコンディショナ５６の制御が継続される（ステップ１１４）。 On the other hand, if the charge power of the battery 52 exceeds the allowable value in the judgment of step 104 during the above repetition, the operation mode is set to the suppression mode in step 106, and the value indicating it is stored in the control unit 82. stored in the area. Further, steps 108 and 110 are repeated until the power generated by the PV 54 falls within the range of the sum of the allowable charging power value of the battery 52 and the allowable AC output value. When the determination in step 110 becomes affirmative, control of the power conditioner 56 is continued with this new setting (step 114).

パワーコンディショナ５６の動作モードが一旦抑制モードになった後は、抑制モードを解除すべき条件が生じたら抑制モードを解除し、通常モードに戻す必要がある。図４はそのため、抑制モードとなったときに所定時間間隔で繰返し起動される。 Once the operation mode of the power conditioner 56 has changed to the suppression mode, it is necessary to release the suppression mode and return to the normal mode if a condition for releasing the suppression mode occurs. Therefore, FIG. 4 is repeatedly activated at predetermined time intervals when the suppression mode is entered.

図４のステップ１３０で、ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値とインバータ部７４の交流出力許容値の和より小さいか否かが判定される。この条件が成立しない限りパワーコンディショナ５６を通常動作モードにすることはできない。したがって、この条件が充足していないときには何もせず処理を終わる。 At step 130 in FIG. 4, it is determined whether or not the power generated by the PV 54 is less than the sum of the allowable charging power value of the battery 52 and the allowable AC output value of the inverter section 74 . Unless this condition is satisfied, the power conditioner 56 cannot be put into the normal operation mode. Therefore, if this condition is not satisfied, the process ends without doing anything.

ステップ１３０の判定が肯定になると、ステップ１３２で動作モードを抑制モードから通常モードに戻す。これを示す変数の値は制御部８２の記憶領域に格納される。ステップ１３２で抑制運転を解除し、バッテリ５２への充電電力を減らす制御が行われる。ＰＶ５４の発電電力は抑制がされない状態に回復する。 If the determination at step 130 is affirmative, then at step 132 the operating mode is returned from the restraint mode to the normal mode. The value of the variable indicating this is stored in the storage area of the control unit 82 . At step 132, control is performed to cancel the restrained operation and reduce the charging power to the battery 52. FIG. The generated power of the PV 54 recovers to a state where it is not suppressed.

続くステップ１３６でＰＶ５４の発電電力からバッテリ５２の充電電力を差し引いた値が交流出力許容値より小さいか否かが判定される。この判定が否定であれば、ＰＶ５４の発電電力をバッテリ５２への充電に使用することは不要になり、全て交流側に出力することができる。したがってこの状態では、ＰＶ５４の出力を効率よく商用電路に売電できることになる。 At subsequent step 136, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the charging power of the battery 52 from the power generated by the PV 54 is smaller than the allowable AC output value. If this determination is negative, it becomes unnecessary to use the power generated by the PV 54 to charge the battery 52, and all power can be output to the AC side. Therefore, in this state, the output of the PV 54 can be efficiently sold to the commercial power line.

以上のように、この第１の実施形態によれば、通常は交流側にＰＶ５４の発電電力を配分する。ＰＶ５４の発電電力が交流出力許容値より大きくなっても、直ちにＰＶ５４の発電を抑制するのではなく、交流側に配分した後の余剰電力をバッテリ５２の充電に用いる。バッテリ５２への充電電力が許容値に達して初めてＰＶ５４の発電の抑制が行われる。その結果、ＰＶ５４による発電機会をできるだけ長くすることができる。 As described above, according to the first embodiment, the power generated by the PV 54 is normally distributed to the AC side. Even if the power generated by the PV 54 exceeds the AC output allowable value, the power generated by the PV 54 is not immediately suppressed, but the surplus power after being distributed to the AC side is used to charge the battery 52 . Power generation of the PV 54 is suppressed only when the charging power to the battery 52 reaches the allowable value. As a result, the opportunity for power generation by the PV 54 can be made as long as possible.

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、通常はＰＶ５４の発電電力をインバータ部７４の交流出力側に配分し、ＰＶ５４の発電電力が過大になったときには電力をバッテリ５２の充電に用いる。いわば交流優先の制御方法である。しかしそうした方法だけが可能なわけではない。第１の実施形態において、通常はＰＶ５４の発電電力をバッテリ５２の充電に用い、ＰＶ５４の発電電力が過大になったときにインバータ部７４の交流出力側にその電力を配分するようにもできる。したがってこの方式はいわば「充電優先」と呼ぶことができる。図５及び図６はそうした処理を実現するためのものである。図５は図３に、図６は図４に、それぞれ対応する。ハードウェアは図１に示したものをそのまま用いることができる。この実施形態でも、動作は通常モードで始まる。 <Second embodiment>
In the first embodiment, the power generated by the PV 54 is normally distributed to the AC output side of the inverter unit 74, and the power is used to charge the battery 52 when the power generated by the PV 54 becomes excessive. This is, so to speak, a control method giving priority to alternating current. But that's not the only way it's possible. In the first embodiment, the power generated by the PV 54 can be normally used to charge the battery 52, and the power can be distributed to the AC output side of the inverter unit 74 when the power generated by the PV 54 becomes excessive. Therefore, this system can be called "charging priority". 5 and 6 are for realizing such processing. 5 corresponds to FIG. 3, and FIG. 6 corresponds to FIG. 4, respectively. The hardware shown in FIG. 1 can be used as it is. Again in this embodiment, operation begins in normal mode.

図５を参照して、ステップ１６０で、ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値未満であれば何も設定を変えず運転を継続する（ステップ１７４）。 Referring to FIG. 5, if the power generated by PV 54 is less than the allowable charging power of battery 52 at step 160, operation is continued without changing any settings (step 174).

ステップ１６０で、ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値以上となったときには、ＰＶ５４の発電電力のうち、インバータ部７４の交流側に配分する出力電力を一定量増やす。続くステップ１６４で交流側の出力電力が許容値未満であれば、ステップ１７２でＰＶ５４の発電電力からバッテリ５２の充電電力を差し引いた値が交流出力許容値より小さいか否か判定し、判定が否定なら再度ステップ１６２に戻る。 At step 160, when the power generated by the PV 54 exceeds the allowable charging power value of the battery 52, the output power distributed to the AC side of the inverter unit 74 is increased by a certain amount. If the output power on the AC side is less than the allowable value in subsequent step 164, it is determined in step 172 whether or not the value obtained by subtracting the charging power of the battery 52 from the power generated by the PV 54 is smaller than the allowable AC output value, and the determination is negative. If so, return to step 162 again.

ステップ１６２，１６４及び１７２の繰返しの中で、ステップ１７２でＰＶ５４の発電電力とバッテリ５２の充電電力との差が交流出力許容値より小さくなればそのときの設定でパワーコンディショナ５６を運転しても問題はない。したがってその設定で運転を継続する（ステップ１７４）。一方ステップ１６４の判定が肯定になったときにはこれ以上充電も交流への出力もできないため、動作モードは抑制モードに入る（ステップ１６６）。この抑制モードを示す変数の値は制御部８２の記憶領域に記憶される。 During the repetition of steps 162, 164 and 172, if the difference between the generated power of the PV 54 and the charged power of the battery 52 becomes smaller than the AC output allowable value in step 172, the power conditioner 56 is operated with the settings at that time. is no problem. Therefore, the operation is continued with that setting (step 174). On the other hand, when the determination in step 164 is affirmative, the operation mode enters the restraint mode (step 166) because neither charging nor output to alternating current can be performed any more. The value of the variable indicating this suppression mode is stored in the storage area of the controller 82 .

続くステップ１６８及び１７０によって、ＰＶ５４の発電電力が交流出力許容値と充電電力許容値の和より小さくなるまでＰＶ５４の発電電力が抑制される。ステップ１７０の判定が肯定になったときにこのループが終わり、そのときの設定でパワーコンディショナ５６の運転が継続される（ステップ１７４）。 Through steps 168 and 170 that follow, the power generated by the PV 54 is suppressed until the power generated by the PV 54 becomes smaller than the sum of the AC output allowable value and the charging power allowable value. This loop ends when the determination in step 170 becomes affirmative, and the operation of the power conditioner 56 is continued with the settings at that time (step 174).

この実施形態でも、第１の実施形態と同様、条件の変更に応答して抑制モードから通常モードにパワーコンディショナ５６の動作モードを復帰させる必要がある。そのため、動作モードが抑制モードのときには、図６に示すプログラムが定期的に実行される。 Also in this embodiment, as in the first embodiment, it is necessary to return the operation mode of the power conditioner 56 from the suppression mode to the normal mode in response to a change in conditions. Therefore, when the operation mode is the suppression mode, the program shown in FIG. 6 is periodically executed.

図６を参照して、このプログラムでは、ステップ２００でＰＶ５４の発電電力が交流出力許容値と充電電力許容値の和より小さくなっているか否かが判定される。この判定が否定なら抑制モードが維持される。ステップ２００の判定が肯定なら動作モードを通常モードにする（ステップ２０２）。続くステップ２０４で抑制運転を解除し、交流側への出力電力を増加させる。さらにステップ２０６で発電電力から交流出力電力を差し引いた値が充電電力許容値より小さいか否か判定する。この判定が肯定なら発電電力を全てバッテリ側に回すように設定を変更する（ステップ２０８）。この判定が否定なら充電電力許容値より大きな電力でバッテリ５２を充電してしまうことを避けるため設定をステップ２０４の状態にして運転を継続する。 Referring to FIG. 6, in this program, at step 200, it is determined whether or not the power generated by the PV 54 is smaller than the sum of the allowable AC output value and the allowable charging power value. If this determination is negative, the suppression mode is maintained. If the determination in step 200 is affirmative, the operating mode is changed to the normal mode (step 202). In the subsequent step 204, the suppression operation is canceled and the output power to the AC side is increased. Further, at step 206, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the AC output power from the generated power is smaller than the charge power allowable value. If this determination is affirmative, the setting is changed so that all the generated power is sent to the battery side (step 208). If the determination is negative, the operation is continued with the setting of step 204 in order to avoid charging the battery 52 with power larger than the charge power allowable value.

以上のように、この第２の実施形態によれば、通常はバッテリ５２の充電にＰＶ５４の発電電力を配分する。ＰＶ５４の発電電力がバッテリ５２の充電電力許容値より大きくなっても、直ちにＰＶ５４の発電を抑制するのではなく、バッテリ５２に配分した後の余剰電力を交流出力に配分する。交流出力電力が許容値上限に達して初めてＰＶ５４の発電の抑制が行われる。その結果、ＰＶ５４による発電機会をできるだけ長くすることができる。 As described above, according to the second embodiment, the power generated by the PV 54 is normally distributed to the charging of the battery 52 . Even if the power generated by the PV 54 exceeds the allowable charging power value of the battery 52, the power generation of the PV 54 is not immediately suppressed, but the surplus power after being distributed to the battery 52 is distributed to the AC output. Power generation of the PV 54 is suppressed only when the AC output power reaches the upper limit of the allowable value. As a result, the opportunity for power generation by the PV 54 can be made as long as possible.

＜第３の実施形態＞
第１の実施形態及び第２の実施形態は、それぞれ交流優先及び充電優先と呼ぶことができる制御方式である。しかし、両者を組み合わせることもできる。設備の管理者が何らかの事情でいずれかの方式を変更する可能性があるときには、この方式が有効である。 <Third Embodiment>
The first and second embodiments are control schemes that can be called AC priority and charge priority, respectively. However, it is also possible to combine the two. This method is effective when there is a possibility that the administrator of the equipment may change one of the methods for some reason.

図７を参照して、この方式では、いずれの方式を選択しているのかを設定情報として保存しておく必要がある。そのために、この第３の実施形態に係る電力変換装置は、設定情報を記憶する設定部２３２が設けられ、この設定部２３２の設定値にしたがって第１のコンバータ部７０、第２のコンバータ部７２、及びインバータ部７４を交流優先方式又は充電優先方式で切替えて制御できる制御部２３０を含む。 Referring to FIG. 7, in this method, which method is selected must be stored as setting information. For this reason, the power converter according to the third embodiment is provided with a setting section 232 that stores setting information. , and a control unit 230 that can switch and control the inverter unit 74 between the AC priority system and the charging priority system.

本実施形態では、交流優先方式では図３及び図４に示すプログラムを用い、充電優先方式では図５及び図６に示すプログラムを用いる。問題となるのは両者をどのようにして切替えるか、である。 In this embodiment, the programs shown in FIGS. 3 and 4 are used in the AC priority system, and the programs shown in FIGS. 5 and 6 are used in the charge priority system. The problem is how to switch between the two.

既に述べたように、図３又は図５に示したプログラムは通常モードのときに一定時間おきに起動され、図４又は図６に示したプログラムは、抑制モードのときに、一定時間おきに起動される。そこで、制御方式に必要な情報は、交流優先か否かと、通常モードが抑制モードか、という２つの情報である。この２つの情報を用い、一定時間おきに起動するプログラムを選択すればよい。図８にそうしたプログラムの起動を行うためのプログラムの制御構造を示す。 As already mentioned, the program shown in FIG. 3 or 5 is started at regular intervals in the normal mode, and the program shown in FIG. 4 or 6 is started at regular intervals in the suppression mode. be done. Therefore, the information necessary for the control method is two pieces of information, ie, whether the AC is given priority or not, and whether the normal mode is the suppression mode. Using these two pieces of information, a program to be activated at regular intervals can be selected. FIG. 8 shows the control structure of the program for starting such a program.

図８を参照して、このプログラムは、一定時間おきに起動される。このプログラムは、起動直後に、設定部２３２を参照して、現在設定されているのが交流優先か否かを決定するステップ２５０と、ステップ２５０で交流優先が設定されていると判定されたときに、動作モードが通常モードか否かを判定するステップ２５８とを含む。ステップ２５８で通常モードと判定されたときには、ステップ２６０で通常モードで交流出力優先のプログラム（図３）を実行して処理を終了する。通常モードではないと判定されたときには、ステップ２６２において抑制モードで交流出力優先のプログラム（図４）を実行して処理を終了する。 Referring to FIG. 8, this program is activated at regular time intervals. Immediately after starting, this program refers to the setting unit 232 and determines in step 250 whether or not AC priority is currently set. and a step 258 of determining whether the operating mode is the normal mode. When it is determined at step 258 that the mode is the normal mode, at step 260, the AC output priority program (FIG. 3) is executed in the normal mode, and the process ends. If it is determined that the mode is not the normal mode, at step 262, the AC output priority program (FIG. 4) is executed in the suppression mode, and the process ends.

ステップ２５０で交流優先ではないと判定されたときには、ステップ２５２で動作モードが通常モードか否かが判定される。通常モードと判定されたときには、ステップ２５４で通常モードで充電優先のプログラム（図５）が実行される。ステップ２５２で通常モードでないと判定されたときには、ステップ２５６で、抑制モードで充電優先のプログラム（図６）が実行される。 When it is determined in step 250 that AC is not given priority, in step 252 it is determined whether or not the operating mode is the normal mode. When the normal mode is determined, at step 254, a program (FIG. 5) for giving priority to charging is executed in the normal mode. When it is determined in step 252 that the normal mode is not in effect, in step 256 a program (FIG. 6) is executed to give priority to charging in the restraint mode.

以上のように、この実施形態によれば、交流出力優先と充電優先とを選択してパワーコンディショナを動作させることができる。装置の設置環境及び運用方針に応じて適切な動作をさせ、ＰＶ５４による発電機会を長くすることができる。 As described above, according to this embodiment, the power conditioner can be operated by selecting AC output priority or charging priority. Appropriate operation can be performed according to the installation environment and operation policy of the device, and the power generation opportunity of the PV 54 can be lengthened.

＜第４の実施形態＞
第１～第３の実施形態では、基本的にはＰＶ５４の発電電力をできるだけ売電することを目標としている。それは、現状では太陽光発電のみ売電が認められていること、売電単価が有利であり、太陽光発電の電力を自家消費に回さず、自家消費分の電力を外部の商用電力から購入した方が経済上の効率が良いためである。 <Fourth Embodiment>
The first to third embodiments basically aim to sell the power generated by the PV 54 as much as possible. This is because, at present, only solar power generation is allowed to be sold, the unit price of power sales is advantageous, and the power for self consumption is purchased from external commercial power instead of using the power generated by the solar power for self-consumption. This is because it is more economically efficient to do so.

しかし、売電単価が常にそのような良い条件であるとは限らない。政策的に、電力変換システムの導入後所定年の間は有利な条件で売電ができるが、ある年限を過ぎると売電するより自家消費したほうがよいという状態になることが当然に起こり得る。そうしたときに、当初のスキームにしたがって太陽光発電パネルの発電電力をできるだけ売電に振り向けるように電力変換システムを運用したとすれば、大きな損失を招く。そこでこの第４の実施形態では、導入後の初期には太陽光発電の発電電力を売電することを前提として動作するが、ある条件が充足したら売電ではなく自家消費に回すように電力変換装置を制御する。 However, the unit price of electric power is not always such a favorable condition. As a matter of policy, it is possible to sell power under favorable conditions for a certain number of years after the introduction of the power conversion system, but after a certain period of time, it is naturally possible that the situation will arise in which it is better to consume the power in-house rather than sell it. In such a case, if the power conversion system is operated according to the original scheme so that as much of the power generated by the photovoltaic panels as possible is sold, a large loss will result. Therefore, in the fourth embodiment, the system operates on the premise that the power generated by the photovoltaic power generation system is sold at the initial stage after the introduction, but when certain conditions are met, power conversion is performed so that the power is used for self-consumption instead of selling the power. control the device.

図９を参照して、この第４の実施形態に係る電力変換システム２８０は、ＰＶ５４及びバッテリ５２と、商用電力系統５８との間に設けられたパワーコンディショナ２８２を含む。パワーコンディショナ２８２が図１に示すパワーコンディショナ５６と異なるのは、上記した条件に関する設定を記憶する設定部２９２と、この設定部２９２に記憶された設定にしたがって、導入初期にはＰＶ５４の発電電力を売電優先で処理し、所定の条件が充足されたら自家消費に回すようパワーコンディショナ２８２の各部を制御する制御部２９０を含む点である。 Referring to FIG. 9 , power conversion system 280 according to the fourth embodiment includes a power conditioner 282 provided between PV 54 and battery 52 and commercial power system 58 . The power conditioner 282 differs from the power conditioner 56 shown in FIG. The point is that it includes a control unit 290 that controls each unit of the power conditioner 282 so that electric power is processed with priority on electric power sale and is used for self-consumption when a predetermined condition is satisfied.

なお、インバータ部７４と商用電力系統５８との間には自家消費の負荷２８６が接続されており、商用電力系統５８からの電力を検知するための、カレントトランスからなる電力センサ２８４が設けられている。電力センサ２８４の出力は制御部２９０に与えられる。制御部２９０は、この値とパワーコンディショナ２８２内部の電流・電圧センサ７６、７８、８０等の出力とから負荷２８６の消費電力を計算できる。また、以下の説明では売電優先の際のパワーコンディショナ２８２の動作は、第３の実施形態でいう交流出力優先に相当するものである。この第４の実施形態は、ちょうど第３の実施形態の充電優先の代わりに自家消費優先というべきモードを採用した点、売電優先と自家消費優先とを、設定部２９２に記憶された情報により判定すること、という点で異なっているが、それ以外の部分では第３の実施形態とよく似ている。 A self-consumed load 286 is connected between the inverter unit 74 and the commercial power system 58, and a power sensor 284 consisting of a current transformer is provided for detecting power from the commercial power system 58. there is The output of power sensor 284 is provided to control section 290 . The control unit 290 can calculate the power consumption of the load 286 from this value and the outputs of the current/voltage sensors 76 , 78 , 80 inside the power conditioner 282 . Further, in the following description, the operation of the power conditioner 282 when giving priority to power selling corresponds to giving priority to AC output in the third embodiment. In this fourth embodiment, instead of the charging priority of the third embodiment, a mode that should be called self-consumption priority is adopted. The third embodiment is similar to the third embodiment in other respects.

売電優先のときの通常モード及び抑制モードには、図３及び図４に示すプログラムを用いる。自家消費優先のときの通常モード及び抑制モードで使用されるプログラムを図１０及び図１１に示す。 The programs shown in FIGS. 3 and 4 are used for the normal mode and the suppression mode when power selling is prioritized. FIG. 10 and FIG. 11 show the programs used in the normal mode and restraint mode when self-consumption priority is given.

図１０を参照して、この自家消費優先でかつ通常モードでのプログラムは、ＰＶ５４の発電電量が自家消費電力以上か否かを判定するステップ３００を含む。ステップ３００の判定が否定なら発電電力を全て自家消費電力として消費できるので、設定を何も替えずにパワーコンディショナ２８２の運転を継続する。 Referring to FIG. 10, the program in the self-consumption priority and normal mode includes step 300 of determining whether or not the amount of power generated by the PV 54 is equal to or greater than the self-consumption power. If the determination in step 300 is negative, all the generated power can be consumed as self-consumed power, so the operation of the power conditioner 282 is continued without changing any settings.

このプログラムはさらに、ステップ３００の判定が肯定のときに、ＰＶ５４の発電電力の一部が余剰電力となるので、バッテリ５２への充電電力を所定量だけ増加させるステップ１０２と、ステップ１０２の後に、バッテリ５２の充電電力が許容値以上になっているか否かを判定するステップ１０４とを含む。ステップ１０４の判定が否定であれば、制御はステップ３０４に進む。 In this program, when the determination in step 300 is affirmative , part of the power generated by the PV 54 becomes surplus power. , and a step 104 of determining whether the charging power of the battery 52 is equal to or higher than the allowable value. If the determination at step 104 is negative, control proceeds to step 304 .

ステップ３０４では、ＰＶ５４の発電電力からバッテリ５２への充電電力を差し引いた値が自家消費電力より小さいか否かについて判定が行われる。判定が否定ならまだＰＶ５４の発電電力をさらにバッテリ５２の充電電力に配分することが可能なので、制御はステップ１０２に戻り、さらに充電電力を増加させる。一方、ステップ３０４の判定が肯定なら、自家消費電力をＰＶ５４の発電電力でほぼまかない、同時に余剰の電力でバッテリ５２の充電が可能な状態である。したがってステップ３０４の判定がされたときの設定でパワーコンディショナ２８２の運転を継続する。 At step 304, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the charging power to the battery 52 from the power generated by the PV 54 is smaller than the self-consumed power. If the determination is negative, the power generated by the PV 54 can still be distributed to the charging power of the battery 52, so control returns to step 102 to further increase the charging power. On the other hand, if the determination in step 304 is affirmative, the power generated by the PV 54 covers most of the self-consumed power, and at the same time, the battery 52 can be charged with surplus power. Therefore, the operation of the power conditioner 282 is continued with the setting when the determination in step 304 was made.

すなわち、ステップ１０２，１０４及び３０４の繰返しを実行することで、自家消費電力をＰＶ５４の発電電力でほぼまかない、かつバッテリ５２の充電を可能な限り最大の電力で行うよう、ＰＶ５４の発電電力を配分できる。 That is, by repeating steps 102, 104 and 304, the power generated by the PV 54 is distributed so that the power generated by the PV 54 almost covers the self-consumed power and the battery 52 is charged with the maximum possible power. can.

一方、ステップ１０４の判定が肯定となったときには、バッテリ５２への充電電力がそのときの設定値以上にはできないということである。したがって、ＰＶ５４の発電を抑制する必要が生じる。そのため、ステップ１０６で動作モードを抑制モードに変更する。この抑制モードを表す変数の値は、パワーコンディショナ２８２内の所定の記憶箇所に保存される。 On the other hand, when the determination in step 104 is affirmative, it means that the charging power to the battery 52 cannot exceed the set value at that time. Therefore, it becomes necessary to suppress the power generation of the PV 54 . Therefore, in step 106, the operation mode is changed to suppression mode. The value of the variable representing this suppression mode is stored in a predetermined storage location within power conditioner 282 .

続いて、ステップ１０８でＰＶ５４の発電電力を実際に所定量だけ抑制する処理を行う。さらにステップ３０２で、ＰＶ５４の発電電力が、バッテリ５２の充電電力の許容値と自家消費電力とを合計したものより小さいか否かを判定する。この判定が否定であれば、まだＰＶ５４の発電電力が大きすぎるので、制御をステップ１０８に戻し、さらに発電電力を抑制する。こうして、ステップ３０２の判定が肯定となったときには、自家消費電力を全てまかないながら、余剰電力でバッテリ５２の充電を行うことができるように、ＰＶ５４の発電電力等が設定された状態となる。したがってこのときの設定を用いてパワーコンディショナ２８２の運転を継続する（ステップ１１４）。 Subsequently, in step 108, a process of actually suppressing the power generated by the PV 54 by a predetermined amount is performed. Furthermore, in step 302, it is determined whether or not the power generated by the PV 54 is less than the sum of the allowable charging power of the battery 52 and the self-consumed power. If this determination is negative, the generated power of the PV 54 is still too large, so the control returns to step 108 to further suppress the generated power. Thus, when the determination in step 302 is affirmative, the power generated by the PV 54 and the like are set so that the surplus power can be used to charge the battery 52 while covering all the self-consumed power. Therefore, the operation of the power conditioner 282 is continued using the setting at this time (step 114).

この抑制運転は、ある条件が充足されたときには解除する必要がある。そのためのプログラムの制御構造を図１１に示す。図１１を参照して、このプログラムは、パワーコンディショナ２８２の抑制状態にあるときに実行されるプログラムである。このプログラムは、ＰＶ５４の発電電力が、バッテリ５２の充電電力許容値と自家発電消費電力の合計より小さいか否かを判定するステップ３１０を含む。ステップ３１０の判定が否定ならまだ抑制状態を継続する必要があるため、何もせずこのプログラムの実行を終了する。 This curtailed operation must be canceled when certain conditions are met. FIG. 11 shows the control structure of the program for that purpose. Referring to FIG. 11, this program is executed when power conditioner 282 is in the suppression state. This program includes a step 310 of determining whether or not the power generated by the PV 54 is less than the sum of the allowable charging power of the battery 52 and the self-generated power consumption. If the determination in step 310 is negative, the execution of this program is terminated without doing anything because the suppression state still needs to be continued.

このプログラムはさらに、ステップ３１０の判定が肯定の時に実行され、動作モードを通常モードに変更するステップ１３２を含む。この動作モードを表す変数の値はパワーコンディショナ２８２の所定の記憶領域に記憶される。このプログラムはこれに加えて、ステップ１３２の後に、実際にＰＶ５４の抑制運転を解除し、バッテリ５２への充電電力を減らす制御を行うステップ１３４とを含む。 The program further includes step 132, which is executed when the determination of step 310 is affirmative, to change the operating mode to normal mode. A variable value representing this operation mode is stored in a predetermined storage area of the power conditioner 282 . In addition to this, this program includes step 134 after step 132 in which the restrained operation of the PV 54 is actually canceled and the charging power to the battery 52 is reduced.

このプログラムはさらに、ステップ１３４の後、ＰＶ５４の発電電力からバッテリ５２の充電電力を差し引いた値が自家消費電力より小さいか否かを判定するステップ３１２と、ステップ３１２の判定が肯定のときに、発電電力を全て交流側に配分するようパワーコンディショナ２８２の設定を変更して処理を終了するステップ１３８とを含む。ステップ３１２の判定が否定のときには、ＰＶ５４の発電電力を全て交流側に配分し自家消費電力に充当する設定としてこのプログラムの実行を終了する。 After step 134, the program further includes step 312 for determining whether the value obtained by subtracting the charging power of the battery 52 from the power generated by the PV 54 is smaller than the self-consumed power. and a step 138 of changing the setting of the power conditioner 282 so as to distribute all the generated power to the AC side and ending the process. When the determination in step 312 is negative, the program is terminated with the setting that all the power generated by the PV 54 is distributed to the AC side and used for self-consumption power.

上記した売電優先と自家消費優先との切替えは、上記した４つのプログラムを、売電優先か否かという条件と、抑制モードか否かという２つの条件に応じて切替えて実行することで実現できる。図１２にそうしたプログラムの一例を示す。このプログラムは図８に死示したものと同様の構成を持つ。 The above-mentioned switching between power selling priority and self-consumption priority is realized by switching and executing the above-mentioned four programs according to two conditions: whether power selling is prioritized and whether it is in suppression mode. can. An example of such a program is shown in FIG. This program has a structure similar to that shown in FIG.

図１２を参照して、このプログラムは、一定時間おきに起動される。このプログラムは、起動直後に、設定部２９２を参照して、現在設定されているのが売電優先か否かを判定するステップ３３０と、ステップ３３０で売電優先が設定されていると判定されたときに、動作モードが通常モードか否かを判定するステップ３３２とを含む。ステップ３３２で通常モードと判定されたときには、ステップ３３４で通常モードで交流出力優先のプログラム（図３）を実行して処理を終了する。通常モードではないと判定されたときには、ステップ３３６において抑制モードで交流出力優先のプログラム（図４）を実行して処理を終了する。 Referring to FIG. 12, this program is activated at regular time intervals. Immediately after the program is started, the setting unit 292 is referred to, and step 330 determines whether or not the current setting is to give priority to power selling. and step 332 of determining whether the operating mode is the normal mode when the time is reached. When it is determined at step 332 that the mode is the normal mode, at step 334, the AC output priority program (FIG. 3) is executed in the normal mode, and the process ends. If it is determined that the mode is not the normal mode, at step 336, the AC output priority program (FIG. 4) is executed in the suppression mode, and the process ends.

ステップ３３０で売電優先ではないと判定されたときには、ステップ３３８で動作モードが通常モードか否かが判定される。通常モードと判定されたときには、ステップ３４０で通常モードで自家消費優先のプログラム（図１０）が実行される。ステップ３３８で通常モードでないと判定されたときには、ステップ３４２で、抑制モードで自家消費優先のプログラム（図１１）が実行される。 When it is determined in step 330 that power selling is not given priority, it is determined in step 338 whether or not the operation mode is the normal mode. When the normal mode is determined, at step 340, the self-consumption priority program (FIG. 10) is executed in the normal mode. When it is determined in step 338 that the normal mode is not in effect, in step 342, a program (FIG. 11) is executed in restrained mode with priority on self-consumption.

以上のように、この実施形態によれば、売電優先と、自家消費優先とを選択してパワーコンディショナを動作させることができる。装置の設置環境、太陽光発電設備による発電電力に関する政策の動向、及びユーザの運用方針に応じて適切な動作をさせることができる。 As described above, according to this embodiment, the power conditioner can be operated by selecting between the power selling priority and the self-consumption priority. Appropriate operation can be performed according to the installation environment of the device, policy trends regarding the power generated by the photovoltaic power generation facility, and the user's operation policy.

なお、第４の実施形態では設定部２９２に売電優先か自家消費優先かを示す値を格納する。この値は、例えばディップスイッチ等により手動で設定することもできるし、外部から通信により設定することもできる。売電優先から自家消費優先に変更すべき日付が設備の設置時点で判明しているなら、売電優先か自家消費優先かを実際の稼働日と特定の日付との比較に基づいて判定してもよい。この場合、比較対象となる特定の日付を設定部２９２に保存することになる。 Note that in the fourth embodiment, the setting unit 292 stores a value indicating whether priority is given to power selling or self-consumption. This value can be set manually using, for example, a DIP switch or the like, or can be set by communication from the outside. If the date on which priority should be given to power selling to self-consumption is known at the time of installation of the equipment, whether to prioritize power selling or self-consumption should be determined based on a comparison between the actual operating days and a specific date. good too. In this case, the specific date to be compared is saved in the setting unit 292 .

以上のように、この第４の実施形態では、ＰＶ５４の発電電力を売電に配分すべきか、自家消費電力に配分すべきかに関する事情が変わったときに、どちらか最適な動作態様を選択できる。したがって、単にＰＶ５４による発電機会を長くするだけではなく、経済的にも適切な動作態様となるようパワーコンディショナ２８２を制御できる。 As described above, in the fourth embodiment, when the situation regarding whether the power generated by the PV 54 should be distributed to the power sale or to the self-consumed power is changed, the optimum operation mode can be selected. Therefore, it is possible to control the power conditioner 282 not only to lengthen the power generation opportunity of the PV 54 but also to achieve an economically appropriate operating mode.

この第４の実施形態では、売電優先のためのプログラムとして図３及び図４に示す交流出力優先のプログラムを使用している。しかし以上の説明から明らかなように、売電優先のためのプログラムとして、図５及び図６に示す充電優先のプログラムを用いることもできる。また、図９に示す電力センサ２８４については、図４に示すように商用電力系統５８に近い位置ではなく、負荷２８６に近い位置に設けても良い。 In the fourth embodiment, the AC output priority program shown in FIGS. 3 and 4 is used as the power selling priority program. However, as is clear from the above description, the charging priority program shown in FIGS. 5 and 6 can also be used as the power selling priority program. Also, the power sensor 284 shown in FIG. 9 may be provided at a position close to the load 286 instead of the position close to the commercial power system 58 as shown in FIG.

なお、以上の全ての実施形態において、抑制モードのときには、ＰＶ５４からの電圧が高くなる。したがってその場合には、第２のコンバータ部７２内のスイッチングによる昇圧動作を停止することもできる。ＰＶ５４からの出力を第１のコンバータ部７０及びインバータ部７４に第２のコンバータ部７２によるスイッチング動作なしで接続することになり効率的である。 It should be noted that in all of the above embodiments, the voltage from PV 54 is high when in suppression mode. Therefore, in that case, the step-up operation by switching in the second converter section 72 can be stopped. Since the output from the PV 54 is connected to the first converter section 70 and the inverter section 74 without switching operation by the second converter section 72, it is efficient.

上記実施形態では、プログラム及び図示しないプロセッサによって電力変換装置の制御部を実現しているが、専用のハードウェアを用いて制御部を実現することもできる。 In the above embodiment, the control unit of the power converter is realized by the program and the processor (not shown), but the control unit can also be realized by using dedicated hardware.

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載により示されるわけではなく、特許請求の範囲の各請求項によって示され、特許請求の範囲の文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is not indicated by the description of the detailed description of the invention, but is indicated by each claim in the scope of claims, and all changes within the meaning and scope equivalent to the wording of the claims is intended to include

５０、２８０ 電力変換システム
５２ バッテリ
５４ ＰＶ
５６、２８２ パワーコンディショナ
５８ 商用電力系統
７０ 第１のコンバータ部
７２ 第２のコンバータ部
７４ インバータ部
７６、７８、８０ 電流・電圧センサ
８２、２３０、２９０ 制御部
１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１６０、１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、２００、２０２、２０４、２０６、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２ ステップ
２３２、２９２ 設定部
２８４ 電力センサ
２８６ 負荷
50, 280 power conversion system 52 battery 54 PV
56, 282 Power conditioner 58 Commercial power system 70 First converter section 72 Second converter section 74 Inverter section 76, 78, 80 Current/voltage sensors 82, 230, 290 Control section 102, 104, 106, 108, 110 , 112, 114, 130, 132, 134, 136, 138, 160, 162, 164, 166, 168, 170, 172, 174, 200, 202, 204, 206, 250, 252, 254, 256, 258, 260 , 262 steps 232, 292 setting unit 284 power sensor 286 load

Claims (5)

発電設備と交流電路及びバッテリとの間に設けられ、前記発電設備からの直流電力を、前記交流電路及び前記バッテリに配分する電力変換装置であって、
前記発電設備からの直流電力を交流電力に変換して前記交流電路に出力するインバータ部と、
前記発電設備からの直流電力で前記バッテリを充電するコンバータ部と、
前記インバータ部による前記交流電路への出力電力が、前記インバータ部における所定の上限以上か否かを判定する第１の判定部と、
前記コンバータ部による前記バッテリの充電が所定の充電電力許容値以上か否かを判定する第２の判定部と、
前記第１の判定部及び前記第２の判定部による判定結果に基づいて、前記インバータ部と前記コンバータ部とを制御する制御処理部とを含み、
前記制御処理部は、
前記第１の判定部による判定が否定であることを受けて、前記直流電力を変換して前記交流電路に配分するよう前記インバータ部を制御する第１の制御部と、
前記第１の判定部による判定が肯定であり、かつ前記第２の判定部による判定が否定であることを受けて、前記交流電路への電力の配分が前記所定の上限内に収まるように前記インバータ部を制御しながら、前記バッテリへの電力の配分を行う第２の制御部とを含む、電力変換装置。 A power conversion device provided between a power generation facility and an AC electric line and a battery for distributing DC power from the power generation facility to the AC electric line and the battery ,
an inverter unit that converts the DC power from the power generation facility into AC power and outputs the AC power to the AC electric circuit ;
a converter unit that charges the battery with DC power from the power generation equipment ;
a first determination unit that determines whether or not the power output from the inverter unit to the AC electric circuit is equal to or greater than a predetermined upper limit in the inverter unit ;
a second determination unit that determines whether or not the charging of the battery by the converter unit is equal to or greater than a predetermined charging power allowable value;
a control processing unit that controls the inverter unit and the converter unit based on the determination results of the first determination unit and the second determination unit ;
The control processing unit is
a first control unit that controls the inverter unit to convert the DC power and distribute it to the AC electric circuit in response to a negative determination by the first determination unit;
In response to the determination by the first determination unit being affirmative and the determination by the second determination unit being negative , the distribution of electric power to the AC electric circuit is adjusted to be within the predetermined upper limit. and a second control unit that distributes electric power to the battery while controlling the inverter unit. 発電設備と、交流電路及びバッテリとの間に設けられ、前記発電設備からの直流電力を、前記交流電路及び前記バッテリに配分する電力変換装置であって、 A power conversion device provided between a power generation facility and an AC electric line and a battery for distributing DC power from the power generation facility to the AC electric line and the battery,
前記発電設備からの直流電力を交流電力に変換して前記交流電路に出力するインバータ部と、 an inverter unit that converts the DC power from the power generation facility into AC power and outputs the AC power to the AC electric circuit;
前記発電設備からの直流電力で前記バッテリを充電するコンバータ部と、 a converter unit that charges the battery with DC power from the power generation equipment;
前記コンバータ部による前記バッテリの充電電力が前記バッテリにおける所定の充電電力許容値以上か否かを判定する第１の判定部と、 a first determination unit that determines whether the charging power of the battery by the converter unit is equal to or greater than a predetermined charging power allowable value of the battery;
前記インバータ部による前記交流電路への出力電力が、前記インバータ部における所定の上限以上であるか否かを判定する第２の判定部と、 a second determination unit that determines whether the power output from the inverter unit to the AC electric line is equal to or greater than a predetermined upper limit in the inverter unit;
前記第１の判定部及び前記第２の判定部による判定結果に基づいて、前記インバータ部と前記コンバータ部とを制御する制御処理部とを含み、 a control processing unit that controls the inverter unit and the converter unit based on the determination results of the first determination unit and the second determination unit;
前記制御処理部は、 The control processing unit is
前記第１の判定部による判定が否定であることを受けて、前記直流電力を変換して前記バッテリに配分するよう前記コンバータ部を制御する第１の制御部と、 a first control unit that controls the converter unit to convert the DC power and distribute it to the battery in response to a negative determination by the first determination unit;
前記第１の判定部による判定が肯定であり、かつ前記第２の判定部による判定が否定であることを受けて、前記バッテリへの電力の配分が前記所定の充電電力許容値内に収まるように前記コンバータ部を制御しながら、前記交流電路への電力の配分を行う第２の制御部とを含む、電力変換装置。 When the determination by the first determination unit is affirmative and the determination by the second determination unit is negative, the power distribution to the battery is controlled so as to fall within the predetermined charging power allowable value. and a second control unit that distributes power to the AC electric circuit while controlling the converter unit. 発電設備と交流電路及びバッテリとの間に設けられ、前記発電設備からの直流電力を、前記交流電路及び前記バッテリに配分する電力変換装置の制御方法であって、 A control method for a power conversion device provided between a power generation facility and an AC line and a battery for distributing DC power from the power generation facility to the AC line and the battery,
前記電力変換装置は、 The power converter,
前記発電設備からの直流電力を交流電力に変換して前記交流電路に出力するインバータ部と、 an inverter unit that converts the DC power from the power generation facility into AC power and outputs the AC power to the AC electric circuit;
前記発電設備からの直流電力で前記バッテリを充電するコンバータ部とを含み、 and a converter unit that charges the battery with DC power from the power generation facility,
前記制御方法は、 The control method is
前記インバータ部による前記交流電路への出力電力が、前記インバータ部における所定の上限以上か否かを判定する第１の判定ステップと、 a first determination step of determining whether or not the power output from the inverter unit to the AC electric circuit is equal to or greater than a predetermined upper limit in the inverter unit;
前記コンバータ部による前記バッテリの充電が所定の充電電力許容値以上か否かを判定する第２の判定ステップと、 a second determination step of determining whether or not the charging of the battery by the converter unit is equal to or greater than a predetermined charging power allowable value;
前記第１の判定ステップ及び前記第２の判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記インバータ部と前記コンバータ部とを制御する制御処理ステップとを含み、 a control processing step of controlling the inverter unit and the converter unit based on the determination results of the first determination step and the second determination step;
前記制御処理ステップは、 The control processing step includes
前記第１の判定ステップによる判定が否定であるときに、前記直流電力を変換して前記交流電路に配分するよう前記インバータ部を制御する第１の制御ステップと、 a first control step of controlling the inverter unit to convert the DC power and distribute it to the AC electric circuit when the determination in the first determination step is negative;
前記第１の判定ステップによる判定が肯定であり、かつ前記第２の判定ステップによる判定が否定であるときに、前記交流電路への電力の配分が前記所定の上限内に収まるように前記インバータ部を制御しながら、前記バッテリへの電力の配分を行う第２の制御ステップとを含む、電力変換装置の制御方法。 When the determination by the first determination step is affirmative and the determination by the second determination step is negative, the inverter unit is configured so that power distribution to the AC electric circuit is within the predetermined upper limit. and a second control step of distributing power to the battery while controlling the power converter. 発電設備と、交流電路及びバッテリとの間に設けられ、前記発電設備からの直流電力を、前記交流電路及び前記バッテリに配分する電力変換装置の制御方法であって、 A control method for a power conversion device provided between a power generation facility and an AC electric line and a battery for distributing DC power from the power generation facility to the AC electric line and the battery,
前記電力変換装置は、 The power converter,
前記発電設備からの直流電力を交流電力に変換して前記交流電路に出力するインバータ部と、 an inverter unit that converts the DC power from the power generation facility into AC power and outputs the AC power to the AC electric circuit;
前記発電設備からの直流電力で前記バッテリを充電するコンバータ部とを含み、 and a converter unit that charges the battery with DC power from the power generation facility,
前記制御方法は、 The control method is
前記コンバータ部による前記バッテリの充電電力が前記バッテリにおける所定の充電電力許容値以上か否かを判定する第１の判定ステップと、 a first determination step of determining whether the charging power of the battery by the converter unit is equal to or greater than a predetermined charging power allowable value of the battery;
前記インバータ部による前記交流電路への出力電力が、前記インバータ部における所定の上限以上であるか否かを判定する第２の判定ステップと、 a second determination step of determining whether or not the power output from the inverter unit to the AC electric circuit is equal to or higher than a predetermined upper limit in the inverter unit;
前記第１の判定ステップ及び前記第２の判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記インバータ部と前記コンバータ部とを制御する制御処理ステップとを含み、 a control processing step of controlling the inverter unit and the converter unit based on the determination results of the first determination step and the second determination step;
前記制御処理ステップは、 The control processing step includes
前記第１の判定ステップによる判定が否定であるときに、前記直流電力を変換して前記バッテリに配分するよう前記コンバータ部を制御する第１の制御ステップと、 a first control step of controlling the converter unit to convert the DC power and distribute it to the battery when the determination in the first determination step is negative;
前記第１の判定ステップによる判定が肯定であり、かつ前記第２の判定ステップによる判定が否定であるときに、前記バッテリへの電力の配分が前記所定の充電電力許容値内に収まるように前記コンバータ部を制御しながら、前記交流電路への電力の配分を行う第２の制御ステップとを含む、電力変換装置の制御方法。 When the determination by the first determination step is affirmative and the determination by the second determination step is negative, the power distribution to the battery is adjusted to fall within the predetermined charging power allowable value. and a second control step of distributing power to the AC electric circuit while controlling the converter section. 請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置に接続されるバッテリと、
前記電力変換装置に前記直流電力を供給するよう前記電力変換装置に接続される発電設備とを含む、電力変換システム。 A power conversion device according to claim 1 or claim 2 ,
a battery connected to the power conversion device;
and a power generation facility connected to the power converter to supply the DC power to the power converter.
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