JPH04294411A - Power converter for solar power generation - Google Patents

Power converter for solar power generation

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JPH04294411A
JPH04294411A JP5982991A JP5982991A JPH04294411A JP H04294411 A JPH04294411 A JP H04294411A JP 5982991 A JP5982991 A JP 5982991A JP 5982991 A JP5982991 A JP 5982991A JP H04294411 A JPH04294411 A JP H04294411A
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JP
Japan
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power
voltage
output
conversion circuit
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5982991A
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Japanese (ja)
Inventor
Sueo Sakata
坂田 末男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04294411A publication Critical patent/JPH04294411A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a power converter for solar power generation which can attain a highly reliable system connection and surely prevent the generation of a reverse power flow without adding a dummy load or stopping a power conversion circuit. CONSTITUTION:The power converter is provided with a power detector 18 for measuring power supply from a power system 4 to a general load 17 and correcting means 19 to 21 for reducing the output power of the power converting circuit 3 when the power supply is less than a regulated value, and if the power supply from the power system 4 is reduced less than the regulated value causing the generation of the danger of a reverse power flow, the power supply to the power system 4 is increased by converging the output power of the circuit 3 to prevent the output power of the circuit from reversely flowing to the power system side 4.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池から得られ
る直流電力を交流に変換し、交流の電力系統と連系して
負荷に電力を供給する太陽光発電用電力変換装置に関し
、特に電力系統側への逆潮流を確実に防止できる太陽光
発電用電力変換装置に関するものである。
[Industrial Application Field] This invention relates to a power conversion device for solar power generation that converts DC power obtained from solar cells into AC power and connects it to an AC power system to supply power to a load. The present invention relates to a power conversion device for solar power generation that can reliably prevent reverse power flow toward the grid.

【0002】0002

【従来の技術】図3は例えば特開平1−98008号公
報に示された従来の太陽光発電用電力変換装置を示すブ
ロック図である。図において、1は太陽光エネルギを受
けて直流電力(有効電力Pに相当する)を出力する太陽
電池からなる光発電アレイ、2は光発電アレイ1への電
力逆流を阻止する逆流防止ダイオード、3は光発電アレ
イ1からの直流電力を交流電力に変換するインバータを
含む電力変換回路、4は電力変換回路3の出力側に接続
されて電力変換回路3と共に電力供給系統を構成する交
流の電力系統、5は電力変換回路3と電力系統4とを接
続するためのコンタクタ、6は電力変換回路3と電力系
統4との間に挿入されて両端間に電圧位相差δを発生さ
せるための連系リアクタンスである。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing a conventional power converter for photovoltaic power generation disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-98008. In the figure, 1 is a photovoltaic array consisting of solar cells that receives solar energy and outputs DC power (corresponding to active power P), 2 is a backflow prevention diode that prevents power from flowing back to the photovoltaic array 1, and 3 4 is a power conversion circuit including an inverter that converts DC power from the photovoltaic array 1 into AC power; 4 is an AC power system that is connected to the output side of the power conversion circuit 3 and constitutes a power supply system together with the power conversion circuit 3; , 5 is a contactor for connecting the power conversion circuit 3 and the power system 4, and 6 is a interconnection device inserted between the power conversion circuit 3 and the power system 4 to generate a voltage phase difference δ between both ends. It is reactance.

【0003】Vdは光発電アレイ1からの直流出力電圧
、VIは電力変換回路3からの交流出力電圧、Vsは電
力供給系統の交流電圧、PIは電力変換回路3からの供
給電力、PGは電力系統4からの供給電力である。
Vd is the DC output voltage from the photovoltaic array 1, VI is the AC output voltage from the power conversion circuit 3, Vs is the AC voltage of the power supply system, PI is the power supplied from the power conversion circuit 3, and PG is the power This is the power supplied from grid 4.

【0004】7は電力系統側の系統電流及び系統電圧V
sから電力変換回路3と電力系統4との間の無効電力Q
を検出して無効電力検出値Qsを出力する無効電力検出
器、8は連系リアクタンス6の前後の電圧位相差δを検
出して位相差検出値δsを出力する位相差検出器、9は
無効電力Qの基準値Qref(通常、0)を出力する無
効電力基準設定器、10は無効電力基準値Qrefと無
効電力検出値Qsとの偏差を0にする(無効電力検出値
Qsを無効電力基準値Qrefに一致させる)ための操
作量kを出力する無効電力制御回路、11は操作量kに
基づいて交流出力電圧VIを制御するための制御信号V
gを出力する電圧制御回路である。
7 is the grid current and grid voltage V on the power grid side.
Reactive power Q between the power conversion circuit 3 and the power system 4 from s
8 is a phase difference detector that detects the voltage phase difference δ before and after the interconnection reactance 6 and outputs a detected phase difference value δs, and 9 is an invalid power detector. A reactive power standard setting device 10 outputs a reference value Qref of power Q (usually 0), and 10 sets the deviation between the reactive power reference value Qref and the reactive power detected value Qs to 0 (reactive power detected value Qs is set as the reactive power standard). 11 is a control signal V for controlling the AC output voltage VI based on the manipulated variable k;
This is a voltage control circuit that outputs g.

【0005】12は光発電アレイ1からの直流出力電圧
Vdを検出して直流電圧検出値Vdsを出力する直流電
圧検出器、13は直流出力電圧Vdの基準値Vdref
(有効電力Pを最大にする電圧値)を出力する直流電圧
基準設定器、14は直流電圧検出値Vdsと直流電圧基
準値Vdrefとの偏差を0にする(直流電圧検出値V
dsを直流電圧基準値Vdrefに一致させる)ための
位相操作量δrefを出力する有効電力制御回路、15
は位相操作量δrefと位相差検出値δsとの偏差を0
にする(位相差検出値δsを位相操作量δrefに一致
させる)ための制御信号δgを出力する位相制御回路で
ある。
12 is a DC voltage detector that detects the DC output voltage Vd from the photovoltaic array 1 and outputs a DC voltage detection value Vds, and 13 is a reference value Vdref of the DC output voltage Vd.
A DC voltage reference setting device 14 outputs a voltage value that maximizes the active power P, and sets the deviation between the DC voltage detection value Vds and the DC voltage reference value Vdref to 0 (DC voltage detection value V
ds to match the DC voltage reference value Vdref), an active power control circuit outputting a phase operation amount δref, 15
is the deviation between the phase operation amount δref and the detected phase difference value δs.
This is a phase control circuit that outputs a control signal δg for making the detected phase difference value δs match the phase operation amount δref.

【0006】16は各制御電圧Vg及びδgに基づいて
電力変換回路3内のインバータのスイッチング素子を制
御するゲート回路であり、制御信号Vgに基づいて交流
出力電圧VIをPWM制御すると共に、制御信号δgに
基づいて電圧位相差δを制御している。又、ゲート回路
16の出力信号は位相差検出器8にも入力されている。
Reference numeral 16 denotes a gate circuit that controls the switching elements of the inverter in the power conversion circuit 3 based on each control voltage Vg and δg, and performs PWM control on the AC output voltage VI based on the control signal Vg. The voltage phase difference δ is controlled based on δg. Further, the output signal of the gate circuit 16 is also input to the phase difference detector 8.

【0007】無効電力検出器7、無効電力制御回路10
及び電圧制御回路11は、無効電力制御ループを構成し
ており、位相差検出器8、直流電圧検出器12、有効電
力制御回路14及び位相制御回路15は、有効電力制御
ループを構成している。17は電力変換回路3の出力電
力PI及び電力系統4の電力PGが供給される一般負荷
、PLは一般負荷17に供給される負荷電力である。電
力変換回路3及び電力系統4は、互いに並列接続されて
一般負荷17に電力を供給している。
[0007] Reactive power detector 7 and reactive power control circuit 10
and the voltage control circuit 11 constitute a reactive power control loop, and the phase difference detector 8, the DC voltage detector 12, the active power control circuit 14, and the phase control circuit 15 constitute an active power control loop. . 17 is a general load to which the output power PI of the power conversion circuit 3 and the power PG of the power system 4 are supplied, and PL is load power supplied to the general load 17. The power conversion circuit 3 and the power system 4 are connected in parallel to each other and supply power to the general load 17.

【0008】次に、図4を参照しながら、図3に示した
従来の太陽光発電用電力変換装置の動作について説明す
る。一般負荷17にこのとき、電力変換回路3内のイン
バータは、上述したように、無効電力制御ループにより
交流出力電圧VIがPWM制御され、有効電力制御ルー
プにより電圧位相差δが制御される。そして、電圧位相
差δが制御されることにより、結果的に直流出力電圧V
dが制御される。
Next, with reference to FIG. 4, the operation of the conventional power converter for solar power generation shown in FIG. 3 will be explained. At this time, in the inverter in the power conversion circuit 3, the AC output voltage VI of the general load 17 is subjected to PWM control by the reactive power control loop, and the voltage phase difference δ is controlled by the active power control loop, as described above. By controlling the voltage phase difference δ, the DC output voltage V
d is controlled.

【0009】ここで、交流出力電圧VI及び系統電圧V
sの電圧位相差は連系リアクタンス6の両端間の電圧位
相差δ(十分小さい)と等しく、連系リアクタンス6の
リアクタンス値をXとすると、電力変換回路3から出力
される有効電力P及び無効電力Qは、それぞれ次式■及
び■で表わされる。
[0009] Here, the AC output voltage VI and the grid voltage V
The voltage phase difference of s is equal to the voltage phase difference δ (sufficiently small) between both ends of the grid interconnection reactance 6, and if the reactance value of the grid interconnection reactance 6 is X, then the active power P and the reactive power output from the power conversion circuit 3 are The electric power Q is expressed by the following formulas (1) and (2), respectively.

【0010】0010

【数1】[Math 1]

【0011】[0011]

【数2】[Math 2]

【0012】■及び■式から明らかなように、有効電力
Pは位相差δを変化させることにより変化し、無効電力
Qは電力変換回路3の交流出力電圧VIを変化させるこ
とにより変化し、厳密に言うと、両者は相関性を有して
いることが分かる。
As is clear from equations (1) and (2), the active power P changes by changing the phase difference δ, and the reactive power Q changes by changing the AC output voltage VI of the power conversion circuit 3. It can be seen that there is a correlation between the two.

【0013】又、■式より、系統電圧Vsが増大しても
無効電力Qが大きくなって電力変換回路3の利用率が悪
くなるので、通常、Q=0(即ち、Vs=VI)となる
ように交流出力電圧VIを変化させる。このとき、光発
電アレイ1の出力特性を考慮して、光発電アレイ1の直
流出力電圧Vdが基準値(有効電力Pを最大にする値)
となるように、インバータの通流率(パルス幅)を変化
させて交流出力電圧VIをPWM制御する。
Furthermore, from equation (2), even if the system voltage Vs increases, the reactive power Q increases and the utilization rate of the power conversion circuit 3 deteriorates, so normally Q=0 (that is, Vs=VI). The AC output voltage VI is changed as follows. At this time, considering the output characteristics of the photovoltaic array 1, the DC output voltage Vd of the photovoltaic array 1 is set to a reference value (a value that maximizes the active power P).
The AC output voltage VI is subjected to PWM control by changing the conduction rate (pulse width) of the inverter so that.

【0014】図4は光発電アレイ1の出力電力特性及び
出力電流特性を示す特性図であり、横軸は直流出力電圧
Vd、縦軸は出力電力(即ち有効電力P)及び直流出力
電流I(日射エネルギεに対応する)である。出力電力
P及び電流Iは、日射エネルギεO、εR及びεUの違
いにより、又、直流出力電圧Vdの違いにより、一点鎖
線、実線及び破線のように変化する。即ち、有効電力P
は、直流出力電圧VdがVopのときに最大となり、V
opより高い電圧Vxになるにつれて減少し、回路開放
電圧Vocの無負荷状態では0となる。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output power characteristics and output current characteristics of the photovoltaic array 1, where the horizontal axis represents the DC output voltage Vd, and the vertical axis represents the output power (that is, the active power P) and the DC output current I ( (corresponding to solar radiation energy ε). The output power P and the current I change as shown by a dashed line, a solid line, and a broken line due to differences in solar radiation energy εO, εR, and εU, and due to a difference in DC output voltage Vd. That is, the active power P
is maximum when the DC output voltage Vd is Vop, and V
It decreases as the voltage Vx becomes higher than op, and becomes 0 in the no-load state of the open circuit voltage Voc.

【0015】従って、光発電アレイ1から出力される有
効電力Pを最も有効に取り出すためには、直流出力電圧
Vdを、常に有効電力Pが最大となる電圧Vopの近傍
に制御する必要がある。この制御方式を直流出力電圧V
dの一定制御方式という。
Therefore, in order to extract the active power P output from the photovoltaic array 1 most effectively, it is necessary to control the DC output voltage Vd always near the voltage Vop at which the active power P becomes maximum. This control method is applied to the DC output voltage V
This is called a constant control method of d.

【0016】次に、無効電力制御ループ及び有効電力制
御ループの動作について説明する。まず、無効電力制御
ループについて制御する。無効電力検出器7から無効電
力検出値Qsが得られ、無効電力基準設定器9より無効
電力基準値Qref(=0)が与えられると、これらの
偏差(Qref−Qs)は無効電力制御回路10に入力
される。
Next, the operations of the reactive power control loop and the active power control loop will be explained. First, the reactive power control loop is controlled. When the reactive power detection value Qs is obtained from the reactive power detector 7 and the reactive power reference value Qref (=0) is given from the reactive power standard setting device 9, these deviations (Qref-Qs) are calculated by the reactive power control circuit 10. is input.

【0017】これにより、無効電力制御回路10は、フ
ィードバック信号としての無効電力検出値QsがQre
f(=0)となるように操作量kを出力し、電圧制御回
路11は、操作量kに基づいて、交流出力電圧VIをP
WM制御するための制御信号Vgをゲート回路16に出
力する。 このとき、PWMによる電圧制御は高調波制御であるた
め、通常、正弦波変調方式が採用される。又、直流出力
電圧Vdと交流出力電圧VIとの関係は、単位化されて
、次式■で表わされる。
As a result, the reactive power control circuit 10 allows the reactive power detection value Qs as a feedback signal to be equal to Qre.
The voltage control circuit 11 outputs the manipulated variable k so that f (=0), and the voltage control circuit 11 changes the AC output voltage VI to P based on the manipulated variable k.
A control signal Vg for WM control is output to the gate circuit 16. At this time, since voltage control by PWM is harmonic control, a sine wave modulation method is usually adopted. Further, the relationship between the DC output voltage Vd and the AC output voltage VI is expressed in units by the following equation (2).

【0018】[0018]

【数3】[Math 3]

【0019】ゲート回路16は、■式に基づいて、交流
出力電圧VIが系統電圧Vsと等しくなるように、電力
変換回路3内のインバータをオンオフ制御する。
The gate circuit 16 controls on/off of the inverter in the power conversion circuit 3 based on equation (2) so that the AC output voltage VI becomes equal to the system voltage Vs.

【0020】次に、有効電力制御ループについて説明す
る。直流電圧検出器12により直流電圧検出値Vdsが
得られ、直流電圧基準設定器13により直流電圧基準値
Vdrefが与えられると、これらの偏差(Vdref
−Vds)は有効電力制御回路14に入力される。通常
、直流電圧基準値Vdrefは、図4に示した電圧Vo
pに設定されている。
Next, the active power control loop will be explained. When the DC voltage detection value Vds is obtained by the DC voltage detector 12 and the DC voltage reference value Vdref is given by the DC voltage reference setting device 13, the deviation (Vdref
-Vds) is input to the active power control circuit 14. Normally, the DC voltage reference value Vdref is the voltage Vo shown in FIG.
p.

【0021】これにより、有効電力制御回路14は、フ
ィードバック信号としての直流電圧検出値Vdsが直流
電圧基準値Vdref(=Vop)となるように、位相
操作量δrefを出力する。又、位相制御回路15は、
位相操作量δrefと位相差検出値δsとの偏差量(δ
ref−δs)に基づいて、フィードバック信号として
の位相差検出値δsを位相操作量δrefと一致させる
ための制御信号δgを出力する。
Thereby, the active power control circuit 14 outputs the phase operation amount δref so that the DC voltage detection value Vds as a feedback signal becomes the DC voltage reference value Vdref (=Vop). Moreover, the phase control circuit 15 is
The deviation amount (δ
ref-δs), outputs a control signal δg for matching the detected phase difference value δs as a feedback signal with the phase manipulation amount δref.

【0022】ゲート回路16は、制御信号δgに基づい
て、δs=δref、且つ、Vds=Vdrefを満足
するように、電力変換回路3内のインバータをオンオフ
制御する。例えば、直流出力電圧Vdが直流電圧基準値
Vdref(=Vop)を越えたときに、直流出力電圧
Vdを低下させたい場合には、交流出力電圧VIの位相
を系統電圧Vsの位相より進めて、電力変換回路3から
の電力PIを一般負荷17側に移動させて消費させれば
よい。
The gate circuit 16 controls on/off of the inverter in the power conversion circuit 3 based on the control signal δg so that δs=δref and Vds=Vdref are satisfied. For example, when the DC output voltage Vd exceeds the DC voltage reference value Vdref (=Vop), if you want to lower the DC output voltage Vd, advance the phase of the AC output voltage VI from the phase of the system voltage Vs, The power PI from the power conversion circuit 3 may be moved to the general load 17 side and consumed.

【0023】こうして、電力変換回路3からの出力電力
PIは一般負荷17に供給され、負荷電力PLに対して
不足する分は、電力系統4からの電力PGにより供給さ
れる。即ち、負荷電力PLは、電力変換回路3からの電
力PIと電力系統4からの電力PGとの和(PI+PG
)であり、PI=PLのときはPG=0となり、出力電
力PIが小さくなるにつれて、電力系統4からの供給電
力PG(一般負荷17の受電電力)は大きくなる。
In this way, the output power PI from the power converter circuit 3 is supplied to the general load 17, and the shortage of the load power PL is supplied by the power PG from the power system 4. That is, the load power PL is the sum of the power PI from the power conversion circuit 3 and the power PG from the power system 4 (PI+PG
), and when PI=PL, PG=0, and as the output power PI decreases, the power supplied from the power system 4 PG (power received by the general load 17) increases.

【0024】しかし、電力変換回路3からの出力電力P
Iが一般負荷17への負荷電力PLを上回る(PI>P
L)場合には、超過電力(PI−PL)が電力系統4に
流れ込み、PG<0となって逆潮流が発生してしまう。 従って、従来より、逆潮流を防止するため、負荷電力P
Lの不足電力リレー等を設けてダミー負荷を投入したり
、電力変換回路3を停止させる等の対策がとられている
However, the output power P from the power conversion circuit 3
I exceeds the load power PL to the general load 17 (PI>P
In case L), excess power (PI-PL) flows into the power system 4, and PG<0, resulting in a reverse power flow. Therefore, in order to prevent reverse power flow, load power P
Countermeasures have been taken, such as installing a dummy load by installing an L power shortage relay, or stopping the power conversion circuit 3.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】従来の太陽光発電用電
力変換装置は以上のように、電力系統4への逆潮流を防
止するために、ダミー負荷を投入したり電力変換回路3
を停止させたりしているので、光発電アレイ1の出力電
力Pを有効に利用することができないうえ、信頼性が低
いという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional power conversion device for solar power generation has a problem in which a dummy load is applied or the power conversion circuit 3 is
Since the output power P of the photovoltaic array 1 cannot be used effectively, there are problems in that reliability is low.

【0026】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ダミー負荷の投入や電力変換回
路の停止を行うことなく、信頼性の高い系統連系を実現
すると共に、逆潮流の発生を確実に防止することができ
る太陽光発電用電力変換装置を得ることを目的とする。
[0026] This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it realizes highly reliable grid connection without adding a dummy load or stopping the power conversion circuit. The object of the present invention is to obtain a power conversion device for solar power generation that can reliably prevent the occurrence of tidal current.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】この発明に係る太陽光発
電用電力変換装置は、電力系統から一般負荷への供給電
力を計測する電力検出器と、供給電力が規定値以下であ
ることを示すときに電力変換回路の出力電力を減少させ
る補正手段とを設けたものである。
[Means for Solving the Problems] A power conversion device for solar power generation according to the present invention includes a power detector that measures the power supplied from the power system to the general load, and a power detector that indicates that the supplied power is below a specified value. In some cases, a correction means for reducing the output power of the power conversion circuit is provided.

【0028】[0028]

【作用】この発明においては、電力系統からの供給電力
が、逆潮流の危険を生じる規定値以下となったときに、
電力変換回路の出力電力を絞り込むことにより、電力系
統供給電力を増大させ、電力変換回路の出力電力が電力
系統側に逆潮流するのを防止する。
[Operation] In this invention, when the power supplied from the power system falls below a specified value that poses the risk of reverse power flow,
By narrowing down the output power of the power conversion circuit, the power supplied to the power system is increased and the output power of the power conversion circuit is prevented from flowing backward into the power system.

【0029】[0029]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
り、1〜17は前述と同様のものである。18は電力系
統4から一般負荷17への供給電力PGを計測して供給
電力PGに対応した電圧VAを出力する電力検出器、1
9は一般負荷17への供給電力PGの最小規定値PGm
inに対応したバイアス電圧VBを出力するバイアス設
定器、20は電力検出値VAとバイアス電圧VBとの偏
差電圧(VA−VB)を反転増幅する反転増幅器、21
は反転増幅器20の出力電圧のうち正電圧のみを補正電
圧Vcとして通過させるダイオードである。補正電圧V
cは直流電圧基準値Vdrefに加えられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and numerals 1 to 17 are the same as those described above. 18 is a power detector that measures the power PG supplied from the power system 4 to the general load 17 and outputs a voltage VA corresponding to the supplied power PG;
9 is the minimum specified value PGm of the power supply PG to the general load 17
a bias setting device that outputs a bias voltage VB corresponding to in; 20 an inverting amplifier that inverts and amplifies the deviation voltage (VA-VB) between the power detection value VA and the bias voltage VB; 21;
is a diode that allows only the positive voltage of the output voltage of the inverting amplifier 20 to pass through as the correction voltage Vc. Correction voltage V
c is added to the DC voltage reference value Vdref.

【0030】バイアス設定器19、反転増幅器20及び
ダイオード21は、電力系統供給電力VGが規定値(バ
イアス電圧VB)以下であることを示すときに、電力変
換回路3の出力電力VIを減少させるための補正手段を
構成している。
The bias setter 19, the inverting amplifier 20, and the diode 21 are configured to reduce the output power VI of the power conversion circuit 3 when the power system supply power VG is below a specified value (bias voltage VB). This constitutes a correction means.

【0031】図2は、電圧検出器18から出力される電
力検出値VA、バイアス設定器19から出力されるバイ
アス電圧VB、偏差電圧(VA−VB)、反転増幅器2
0からダイオード21を介して出力される補正電圧Vc
の相互関係を示す波形図である。電力検出値VAは供給
電力PGと一次相関関係にあり、偏差電圧(VA−VB
)は、電力検出値VAをバイアス電圧VBだけ負方向に
シフトした波形となる。 又、補正電圧Vcは、供給電力PGが規定値PGmin
まで減少してときに0から増大し始め、PG=0におい
て最大値GVB(Gは反転増幅率)を有する波形となる
FIG. 2 shows the power detection value VA output from the voltage detector 18, the bias voltage VB output from the bias setting device 19, the deviation voltage (VA-VB), and the inverting amplifier 2.
The correction voltage Vc output from 0 through the diode 21
FIG. The detected power value VA has a linear correlation with the supplied power PG, and the deviation voltage (VA-VB
) has a waveform obtained by shifting the power detection value VA in the negative direction by the bias voltage VB. Further, the correction voltage Vc is determined when the supplied power PG is a specified value PGmin.
The waveform begins to increase from 0 when it decreases to 0, and has a maximum value GVB (G is the inverted amplification factor) at PG=0.

【0032】次に、図2及び図4を参照しながら、図1
に示したこの発明の一実施例の動作について説明する。 まず、電力検出器18は、電力系統4からの供給電力P
G(一般負荷17への受電電力)を計測し、受電方向が
正の電力検出値VAを出力する。又、バイアス設定器1
9は、電力系統4への逆潮流を招く可能性を生じる最小
規定値PGminに相当するバイアス電圧VBを出力し
、これを−VBとして電力検出値VAに加える。反転増
幅器20は、各電圧VA及び電圧VBの偏差電圧(VA
−VB)を増幅率Gで反転増幅した後、ダイオード21
を介して補正電圧Vcとする。
Next, referring to FIGS. 2 and 4, FIG.
The operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. First, the power detector 18 detects the power P supplied from the power system 4.
G (received power to the general load 17), and outputs a power detection value VA in which the power reception direction is positive. Also, bias setting device 1
9 outputs a bias voltage VB corresponding to the minimum specified value PGmin that may cause a reverse power flow to the power system 4, and adds this as -VB to the power detection value VA. The inverting amplifier 20 generates a deviation voltage (VA
-VB) with an amplification factor G, the diode 21
A correction voltage Vc is obtained through the voltage Vc.

【0033】もし、電力変換回路3からの出力電力PI
が大きくなって電力系統供給電力PGが減少し、PG≦
PGminになると、反転増幅器20は、ダイオード2
1を介して、図2のように補正電圧Vcを出力する。こ
の補正電圧Vcは、直流電圧検出値Vdsと直流電圧基
準値Vdrefとの加算点に+方向で印加され、等価的
に直流電圧基準値Vdrefを増大させる。
If the output power PI from the power conversion circuit 3
increases, the power system supply power PG decreases, and PG≦
When PGmin is reached, the inverting amplifier 20
1, outputs the correction voltage Vc as shown in FIG. This correction voltage Vc is applied in the + direction to the addition point of the DC voltage detection value Vds and the DC voltage reference value Vdref, and equivalently increases the DC voltage reference value Vdref.

【0034】直流電圧基準値Vdrefを増大させるこ
とは、図4から明らかなように、光発電アレイ1から出
力される有効電力Pを小さくする方向に作用する。従っ
て、電力変換回路3からの出力電力PIは小さくなり、
逆に、電力系統供給電力PGは大きくなり、逆潮流は自
動的に防止される。
As is clear from FIG. 4, increasing the DC voltage reference value Vdref acts in the direction of decreasing the effective power P output from the photovoltaic array 1. Therefore, the output power PI from the power conversion circuit 3 becomes smaller,
Conversely, the power system supply power PG increases, and reverse power flow is automatically prevented.

【0035】このとき、図4から明らかなように、直流
電圧基準値VdrefをVopより小さく設定しても出
力電力Pは減少するが、直流出力電圧Vdが小さい場合
は、電力変換回路3内のインバータが確実に動作するこ
とができず、交流出力電力PIが不安定になってしまう
。従って、上記のように、直流出力電圧Vdを増大させ
て出力電力Pを減少させることが望ましい。
At this time, as is clear from FIG. 4, even if the DC voltage reference value Vdref is set smaller than Vop, the output power P decreases; however, if the DC output voltage Vd is small, the The inverter cannot operate reliably, and the AC output power PI becomes unstable. Therefore, as described above, it is desirable to increase the DC output voltage Vd and decrease the output power P.

【0036】尚、上記実施例では、補正電圧Vcの対象
となるフィードバック信号として光発電アレイ1の直流
出力電圧Vdを用い、電力変換回路3の出力電力PIを
光発電アレイ1の出力特性及び直流電圧基準値Vdre
fにより決定する場合について説明したが、電力変換回
路3の出力電力PIを直接フィードバック信号とした場
合に適用しても同等の効果を奏する。この場合、直流電
圧検出器12及び直流電圧基準設定器13の代わりに、
電力変換回路3の出力側に電力検出器及び電力設定器が
設けられ、補正電圧Vcは−符号で電力設定値に加えら
れることになる。又、光発電アレイ1の出力側にバッテ
リを設置した場合に適用しても同等の効果を奏すること
は言うまでもない。
In the above embodiment, the DC output voltage Vd of the photovoltaic array 1 is used as the feedback signal to which the correction voltage Vc is applied, and the output power PI of the power conversion circuit 3 is calculated based on the output characteristics of the photovoltaic array 1 and the DC output voltage Vd. Voltage reference value Vdre
Although the case where the determination is made based on f has been described, the same effect can be obtained even when the output power PI of the power conversion circuit 3 is directly used as a feedback signal. In this case, instead of the DC voltage detector 12 and the DC voltage reference setter 13,
A power detector and a power setter are provided on the output side of the power conversion circuit 3, and the correction voltage Vc is added to the power setting value with a - sign. Furthermore, it goes without saying that the same effect can be achieved even when a battery is installed on the output side of the photovoltaic array 1.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電力系
統から一般負荷への供給電力を計測する電力検出器と、
供給電力が規定値以下であることを示すときに電力変換
回路の出力電力を減少させる補正手段とを設け、電力系
統からの供給電力が逆潮流の危険を生じるような規定値
以下となったときに、電力変換回路の出力電力を絞り込
んで電力系統供給電力を増大させ、電力変換回路の出力
電力が電力系統側に逆潮流するのを防止するようにした
ので、ダミー負荷の投入や電力変換回路の停止を行うこ
となく、信頼性の高い系統連系を実現すると共に逆潮流
の発生を確実に防止することができる太陽光発電用電力
変換装置が得られる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there is provided a power detector that measures the power supplied from the power system to the general load;
A correction means is provided to reduce the output power of the power inverter circuit when the supplied power is below the specified value, and when the supplied power from the power system falls below the specified value causing the risk of reverse power flow. In addition, the output power of the power conversion circuit is reduced to increase the power supplied to the power grid, and the output power of the power conversion circuit is prevented from flowing backward into the power grid. This has the effect of providing a power conversion device for photovoltaic power generation that can realize highly reliable grid connection without stopping the system and can reliably prevent the occurrence of reverse power flow.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 1;

【図3】従来の太陽光発電用電力変換装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional power conversion device for solar power generation.

【図4】一般的な光発電アレイの出力特性を示す特性図
である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the output characteristics of a general photovoltaic array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    光発電アレイ 3    電力変換回路 4    電力系統 17    一般負荷 18    電力検出器 19    バイアス設定器 20    反転増幅器 21    ダイオード 19〜21    補正手段 P    直流出力電力 PI    交流出力電力 PG    電力系統供給電力 VB    バイアス電圧(規定値) Vc    補正電圧 1 Photovoltaic array 3 Power conversion circuit 4 Power system 17 General load 18 Power detector 19 Bias setting device 20 Inverting amplifier 21 Diode 19-21 Correction means P DC output power PI AC output power PG Power system supply power VB Bias voltage (specified value) Vc Correction voltage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  太陽電池を含む光発電アレイと、前記
光発電アレイから出力される直流電力を交流電力に変換
する電力変換回路と、前記電力変換回路に並列接続され
て前記電力変換回路と共に一般負荷に電力供給を行う電
力系統とを備えた太陽光発電用電力変換装置において、
前記電力系統から前記一般負荷への供給電力を計測する
電力検出器と、前記供給電力が規定値以下であることを
示すときに前記電力変換回路の出力電力を減少させる補
正手段とを設けたことを特徴とする太陽光発電用電力変
換装置。
1. A photovoltaic array including a solar cell, a power conversion circuit that converts DC power output from the photovoltaic array into AC power, and a power conversion circuit that is connected in parallel to the power conversion circuit and that is generally used together with the power conversion circuit. In a power conversion device for solar power generation equipped with a power system that supplies power to a load,
A power detector that measures the power supplied from the power system to the general load, and a correction means that reduces the output power of the power conversion circuit when the supplied power is less than a specified value. A power conversion device for solar power generation characterized by:
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Cited By (6)

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