JPH10248180A - 電力変換装置 - Google Patents
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- JPH10248180A JPH10248180A JP9047901A JP4790197A JPH10248180A JP H10248180 A JPH10248180 A JP H10248180A JP 9047901 A JP9047901 A JP 9047901A JP 4790197 A JP4790197 A JP 4790197A JP H10248180 A JPH10248180 A JP H10248180A
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各機器の状態を監視しそれらを総合的に管理
し効率的に動作させる電力変換装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明の電力変換装置では、集中監視制
御手段において各機器の運転状態を監視し、その状況に
あわせて切換手段の接続状態を決定するので、太陽電池
からの電力の供給、系統からの電力の供給、バッテリか
らの電力の供給、電気機器への電力の給電、バッテリへ
の電力の充電、系統への電力の供給を効率よく行うこと
ができる。
し効率的に動作させる電力変換装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明の電力変換装置では、集中監視制
御手段において各機器の運転状態を監視し、その状況に
あわせて切換手段の接続状態を決定するので、太陽電池
からの電力の供給、系統からの電力の供給、バッテリか
らの電力の供給、電気機器への電力の給電、バッテリへ
の電力の充電、系統への電力の供給を効率よく行うこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、太陽電池発電と
他の装置との連係制御を行う電力変換装置に関する。
他の装置との連係制御を行う電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電システムは、そのエネルギー
がクリーンで半永久的であることから注目を集め、近年
では、その価格も次第に低下して個人住宅用に設置され
始めており、更に、個人住宅用光発電システムで発電さ
れた電力を電力会社に販売することも行われている。
がクリーンで半永久的であることから注目を集め、近年
では、その価格も次第に低下して個人住宅用に設置され
始めており、更に、個人住宅用光発電システムで発電さ
れた電力を電力会社に販売することも行われている。
【０００３】図９は、従来の個人住宅用光発電システム
の概略図である。図９において、太陽電池１にはインバ
ータ２が接続され太陽電池１で発電される直流電力を交
流電力に変換する。通常、この交流電力が変圧器３を介
して負荷５に供給される。
の概略図である。図９において、太陽電池１にはインバ
ータ２が接続され太陽電池１で発電される直流電力を交
流電力に変換する。通常、この交流電力が変圧器３を介
して負荷５に供給される。
【０００４】太陽電池による発電ができない場合、例え
ば夜間や天気の悪い時には、通常の電力供給と同様に系
統からの電力供給に切り換えられ、負荷５に電力が供給
される。
ば夜間や天気の悪い時には、通常の電力供給と同様に系
統からの電力供給に切り換えられ、負荷５に電力が供給
される。
【０００５】また、太陽電池により発電された余剰電力
を売る場合には、系統の電力に同期するようにインバー
タ２を動作させて電力を系統に流出させる。従来の個人
住宅用光発電システムでは以上のような動作をスイッチ
４、６を切り換えて行っている。
を売る場合には、系統の電力に同期するようにインバー
タ２を動作させて電力を系統に流出させる。従来の個人
住宅用光発電システムでは以上のような動作をスイッチ
４、６を切り換えて行っている。
【０００６】また、近年の個人住宅用太陽光発電システ
ムについては、電学誌１１６巻１２号，１９９６年 ８
１７頁乃至８２０頁「個人住宅用太陽光発電システム」
にも記載されている。
ムについては、電学誌１１６巻１２号，１９９６年 ８
１７頁乃至８２０頁「個人住宅用太陽光発電システム」
にも記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の個人住宅用太陽
光発電システムでは、各動作状態が単純にセレクトされ
るだけで、家庭内の電力消費及び太陽電池による発電電
力を総合的に判断して動作させるようなシステムにはな
っておらず、必ずしも効率的な動作にはなっていなかっ
た。よって、本願発明では、各機器の状態を監視しそれ
らを総合的に管理し効率的に動作させる電力変換装置を
提供することを目的とする。
光発電システムでは、各動作状態が単純にセレクトされ
るだけで、家庭内の電力消費及び太陽電池による発電電
力を総合的に判断して動作させるようなシステムにはな
っておらず、必ずしも効率的な動作にはなっていなかっ
た。よって、本願発明では、各機器の状態を監視しそれ
らを総合的に管理し効率的に動作させる電力変換装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る電力変換装置では、集中監
視制御手段において各機器の運転状態を監視し、その状
況にあわせて切換手段の接続状態を決定するので、太陽
電池からの電力の供給、系統からの電力の供給、バッテ
リからの電力の供給、電気機器への電力の給電、バッテ
リへの電力の充電、系統への電力の供給を効率よく行う
ことができる。
に、本発明の請求項１に係る電力変換装置では、集中監
視制御手段において各機器の運転状態を監視し、その状
況にあわせて切換手段の接続状態を決定するので、太陽
電池からの電力の供給、系統からの電力の供給、バッテ
リからの電力の供給、電気機器への電力の給電、バッテ
リへの電力の充電、系統への電力の供給を効率よく行う
ことができる。
【０００９】本発明の請求項２に係る電力変換装置で
は、集中監視制御手段において各機器の運転状態を監視
し、その状況にあわせて切換手段の接続状態を決定する
ので、太陽電池からの電力の供給、系統からの電力の供
給、バッテリからの電力の供給、電気機器への電力の給
電、バッテリへの電力の充電、系統への電力の供給を効
率よく行うことができる。
は、集中監視制御手段において各機器の運転状態を監視
し、その状況にあわせて切換手段の接続状態を決定する
ので、太陽電池からの電力の供給、系統からの電力の供
給、バッテリからの電力の供給、電気機器への電力の給
電、バッテリへの電力の充電、系統への電力の供給を効
率よく行うことができる。
【００１０】本発明の請求項３に係る電力変換装置で
は、系統の線間電圧から電圧の大きさＶと位相角θを算
出し、更に系統の線間電圧と線電圧から系統に出力する
有効電力と無効電力とを算出し、以上の算出された値よ
り系統電圧に同期した無効電力を補償する電圧指令求
め、この電圧指令に基づいてスイッチングパターンを求
めて変換器を制御することで、系統に同期し且つ無効電
力を補償する電力を発生することで高調波等を発生する
ことなく系統に連系することができる。
は、系統の線間電圧から電圧の大きさＶと位相角θを算
出し、更に系統の線間電圧と線電圧から系統に出力する
有効電力と無効電力とを算出し、以上の算出された値よ
り系統電圧に同期した無効電力を補償する電圧指令求
め、この電圧指令に基づいてスイッチングパターンを求
めて変換器を制御することで、系統に同期し且つ無効電
力を補償する電力を発生することで高調波等を発生する
ことなく系統に連系することができる。
【００１１】本発明の請求項４に係る電力変換装置で
は、太陽電池から発生する電力を優先的に使用すること
で効率良く電力を利用することができる。本発明の請求
項５に係る電力変換装置では、バッテリの残容量が少な
い場合には、深夜電力をバッテリに蓄積し利用すること
で安価な深夜電力を有効に利用できる。
は、太陽電池から発生する電力を優先的に使用すること
で効率良く電力を利用することができる。本発明の請求
項５に係る電力変換装置では、バッテリの残容量が少な
い場合には、深夜電力をバッテリに蓄積し利用すること
で安価な深夜電力を有効に利用できる。
【００１２】本発明の請求項６に係る電力変換装置で
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、供給電力変化手段により電気機器への供給電
力を制限することにより、電気機器の消費電力が系統の
最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止でき
る。
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、供給電力変化手段により電気機器への供給電
力を制限することにより、電気機器の消費電力が系統の
最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止でき
る。
【００１３】本発明の請求項７に係る電力変換装置で
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、供給電力変化手段により任意の電気機器への
供給電力を制限することにより、電気機器の消費電力が
系統の最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止
できる。
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、供給電力変化手段により任意の電気機器への
供給電力を制限することにより、電気機器の消費電力が
系統の最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止
できる。
【００１４】本発明の請求項８に係る電力変換装置で
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、電気機器の運転状態を消費する電力が低下す
る運転に切換えることにより、電気機器の消費電力が系
統の最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止で
きる。
は、電気機器の消費電力が系統の最大供給電力を越える
場合には、電気機器の運転状態を消費する電力が低下す
る運転に切換えることにより、電気機器の消費電力が系
統の最大供給電力を越え系統がダウンすることを防止で
きる。
【００１５】本発明の請求項９に係る電力変換装置で
は、集中監視制御手段により太陽電池の発電情報とバッ
テリの畜電情報と電気機器の消費電力とを監視して、太
陽電池による発電量がバッテリの畜電容量と電気機器の
消費電力と和を越える場合にはインバータの電力が系統
に流れるように機器の接続状態を決定することによっ
て、電力を効率良く利用することができる。
は、集中監視制御手段により太陽電池の発電情報とバッ
テリの畜電情報と電気機器の消費電力とを監視して、太
陽電池による発電量がバッテリの畜電容量と電気機器の
消費電力と和を越える場合にはインバータの電力が系統
に流れるように機器の接続状態を決定することによっ
て、電力を効率良く利用することができる。
【００１６】本発明の請求項１０に係る電力変換装置で
は、各機器の設定情報を管理すると共に設定情報の変更
を行うことで、設備を追加変更した場合にも簡単に設定
変更ができ運転を行うことができる。
は、各機器の設定情報を管理すると共に設定情報の変更
を行うことで、設備を追加変更した場合にも簡単に設定
変更ができ運転を行うことができる。
【００１７】本発明の請求項１１に係る電力変換装置で
は、機器の運転状態を監視することで機器の異常を早期
に発見して、直ちに異常を知らせることができる。本発
明の請求項１２に係る電力変換装置では、機器の運転状
態を監視することで機器の異常を早期に発見して、直ち
に異常を知らせることができ、更に直ちに切り離すこと
で他の機器に影響が生じ健全な機器の故障を防止するこ
とができる。本発明の請求項１３に係る電力変換装置で
は、外部との通信ができるため、外部からの制御を行う
ことができる。
は、機器の運転状態を監視することで機器の異常を早期
に発見して、直ちに異常を知らせることができる。本発
明の請求項１２に係る電力変換装置では、機器の運転状
態を監視することで機器の異常を早期に発見して、直ち
に異常を知らせることができ、更に直ちに切り離すこと
で他の機器に影響が生じ健全な機器の故障を防止するこ
とができる。本発明の請求項１３に係る電力変換装置で
は、外部との通信ができるため、外部からの制御を行う
ことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形
態の概略図である。図１の電力変換装置は、太陽電池１
１により発電された直流電力を交流電力に変換するＰＶ
インバータ１２と、各電力系統の接続を行うＡＣスイッ
チ１３と、直流電力を充電するバッテリ１４と、バッテ
リ１４に接続され順・逆変換を行う変換器１５と、系統
に接続された電力量計１６と、各内部機器及び外部機器
との通信を行う通信装置１７と、各機器の制御を行う集
中監視制御装置１８と、家電機器１９とからなってい
る。
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形
態の概略図である。図１の電力変換装置は、太陽電池１
１により発電された直流電力を交流電力に変換するＰＶ
インバータ１２と、各電力系統の接続を行うＡＣスイッ
チ１３と、直流電力を充電するバッテリ１４と、バッテ
リ１４に接続され順・逆変換を行う変換器１５と、系統
に接続された電力量計１６と、各内部機器及び外部機器
との通信を行う通信装置１７と、各機器の制御を行う集
中監視制御装置１８と、家電機器１９とからなってい
る。
【００１９】先ず、図１の電力変換装置のＡＣスイッチ
切換機能について、図２を用いて説明する。図２は、Ａ
Ｃスイッチ切換機能のブロック図である。
切換機能について、図２を用いて説明する。図２は、Ａ
Ｃスイッチ切換機能のブロック図である。
【００２０】ＡＣスイッチ切換機能は、集中監視制御装
置の１つの機能であり、各機器（ＰＶインバータ１２、
変換器１５、電力量計１６及び家電機器１９）の接続状
態を切換えるものであり、その接続状態には以下の１３
の状態がある。ここで、発電とは太陽電池１１からＰＶ
インバータ１２を介しての電力供給を指し、充電とは変
換器１５をコンバータモードで運転させバッテリを充電
することを指し、給電とは変換器１５をインバータモー
ドで運転させバッテリから電力を供給することを指し、
買電とは系統から電力量計１６を介しての電力供給を指
し、売電とは電力量計１６を介して系統への電力供給を
指し、需要とは家電機器１９への電力供給を指す。
置の１つの機能であり、各機器（ＰＶインバータ１２、
変換器１５、電力量計１６及び家電機器１９）の接続状
態を切換えるものであり、その接続状態には以下の１３
の状態がある。ここで、発電とは太陽電池１１からＰＶ
インバータ１２を介しての電力供給を指し、充電とは変
換器１５をコンバータモードで運転させバッテリを充電
することを指し、給電とは変換器１５をインバータモー
ドで運転させバッテリから電力を供給することを指し、
買電とは系統から電力量計１６を介しての電力供給を指
し、売電とは電力量計１６を介して系統への電力供給を
指し、需要とは家電機器１９への電力供給を指す。
【００２１】（１）発電−需要：ＰＶインバータ１２−
ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （２）発電−充電：ＰＶインバータ１２−ＡＣスイッチ
１３−変換器１５ （３）発電−売電：ＰＶインバータ１２−ＡＣスイッチ
１３−電力量計１６ （４）買電−需要：電力量計１６−ＡＣスイッチ１３−
家電機器１９ （５）買電−充電：電力量計１６−ＡＣスイッチ１３−
変換器１５ （６）給電−需要：変換器１５−ＡＣスイッチ１３−家
電機器１９ （７）給電−売電：変換器１５−ＡＣスイッチ１３−電
力量計１６ （８）（買電＋発電）−需要：（電力量計１６＋ＰＶイ
ンバータ１２）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （９）（買電＋発電）−充電：（電力量計１６＋ＰＶイ
ンバータ１２）−ＡＣスイッチ１３−変換器１５ （10）（買電＋給電）−需要：（電力量計１６＋変換器
１５）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （11）（発電＋給電）−需要：（ＰＶインバータ１２＋
変換器１５）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （12）（発電＋給電）−売電：（ＰＶインバータ１２＋
変換器１５）−ＡＣスイッチ１３−電力量計１６ （13）（買電＋発電＋給電）−需要：（電力量計１６＋
ＰＶインバータ１２＋変換器１５）−ＡＣスイッチ１３
−家電機器１９ 集中監視制御装置１８は、これらの接続状態のいずれか
を選択し、ＡＣスイッチ１３にスイッチング指令を与
え、接続状態を切換える。
ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （２）発電−充電：ＰＶインバータ１２−ＡＣスイッチ
１３−変換器１５ （３）発電−売電：ＰＶインバータ１２−ＡＣスイッチ
１３−電力量計１６ （４）買電−需要：電力量計１６−ＡＣスイッチ１３−
家電機器１９ （５）買電−充電：電力量計１６−ＡＣスイッチ１３−
変換器１５ （６）給電−需要：変換器１５−ＡＣスイッチ１３−家
電機器１９ （７）給電−売電：変換器１５−ＡＣスイッチ１３−電
力量計１６ （８）（買電＋発電）−需要：（電力量計１６＋ＰＶイ
ンバータ１２）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （９）（買電＋発電）−充電：（電力量計１６＋ＰＶイ
ンバータ１２）−ＡＣスイッチ１３−変換器１５ （10）（買電＋給電）−需要：（電力量計１６＋変換器
１５）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （11）（発電＋給電）−需要：（ＰＶインバータ１２＋
変換器１５）−ＡＣスイッチ１３−家電機器１９ （12）（発電＋給電）−売電：（ＰＶインバータ１２＋
変換器１５）−ＡＣスイッチ１３−電力量計１６ （13）（買電＋発電＋給電）−需要：（電力量計１６＋
ＰＶインバータ１２＋変換器１５）−ＡＣスイッチ１３
−家電機器１９ 集中監視制御装置１８は、これらの接続状態のいずれか
を選択し、ＡＣスイッチ１３にスイッチング指令を与
え、接続状態を切換える。
【００２２】接続状態を切換える目安としては、例えば
太陽電池の発電量を中心に考えると太陽電池の発電量が
家電機器の消費電力とバッテリ容量の総和よりも大きい
場合には、需要と充電と売電を行い、太陽電池の発電量
が家電機器の消費電力よりも大きく家電機器の消費電力
とバッテリ容量の総和よりも小さい場合には、需要と充
電を行い、太陽電池の発電量が家電機器の消費電力より
も小さい場合には、需要のみを行い、この場合は太陽電
池でまかなえない電力は系統あるいはバッテリから供給
されることになる。また、深夜の電気料金の安いときに
バッテリの残容量が少ない場合には系統からバッテリに
充電を行うこともできる。
太陽電池の発電量を中心に考えると太陽電池の発電量が
家電機器の消費電力とバッテリ容量の総和よりも大きい
場合には、需要と充電と売電を行い、太陽電池の発電量
が家電機器の消費電力よりも大きく家電機器の消費電力
とバッテリ容量の総和よりも小さい場合には、需要と充
電を行い、太陽電池の発電量が家電機器の消費電力より
も小さい場合には、需要のみを行い、この場合は太陽電
池でまかなえない電力は系統あるいはバッテリから供給
されることになる。また、深夜の電気料金の安いときに
バッテリの残容量が少ない場合には系統からバッテリに
充電を行うこともできる。
【００２３】また、系統と連系する場合には各機器の出
力は系統の電力と同期し、更に無効電力を補償しなけれ
ばならないので、集中監視制御装置１８は、ＰＶインバ
ータ１２及び変換器１５を系統と連系するように前記機
器に図３に示す制御回路によりスイッチングパターンを
出力する。
力は系統の電力と同期し、更に無効電力を補償しなけれ
ばならないので、集中監視制御装置１８は、ＰＶインバ
ータ１２及び変換器１５を系統と連系するように前記機
器に図３に示す制御回路によりスイッチングパターンを
出力する。
【００２４】図３は、制御ブロック図であり、位相検出
回路は系統の線間電圧から電圧の大きさＶと位相角θを
算出し、電流制御回路に出力する。有効・無効電力制御
回路は系統の線間電圧と線電圧から系統に出力する有効
電力と無効電力とを算出し、無効電力を補償する電流指
令を電流制御回路に出力する。電流制御回路は系統電圧
に同期した無効電力を補償する電圧指令をＰＷＭ制御回
路に出力する。ＰＷＭ制御回路は電圧指令に基づいてス
イッチングパターンを求め出力する。
回路は系統の線間電圧から電圧の大きさＶと位相角θを
算出し、電流制御回路に出力する。有効・無効電力制御
回路は系統の線間電圧と線電圧から系統に出力する有効
電力と無効電力とを算出し、無効電力を補償する電流指
令を電流制御回路に出力する。電流制御回路は系統電圧
に同期した無効電力を補償する電圧指令をＰＷＭ制御回
路に出力する。ＰＷＭ制御回路は電圧指令に基づいてス
イッチングパターンを求め出力する。
【００２５】このようなスイッチングパターンで変換器
を制御することで系統に連系することができる。次に、
ピーク負荷制御機能について図４を用いて説明する。
を制御することで系統に連系することができる。次に、
ピーク負荷制御機能について図４を用いて説明する。
【００２６】図４は、ピーク負荷制御機能のブロック図
である。ピーク負荷制御機能は、集中監視制御装置１８
の１つの機能であり、家電機器１９の消費電力を系統系
統から供給される最大電力（契約電力）以下に制御する
機能である。
である。ピーク負荷制御機能は、集中監視制御装置１８
の１つの機能であり、家電機器１９の消費電力を系統系
統から供給される最大電力（契約電力）以下に制御する
機能である。
【００２７】その１つ目の方法としては、各家電機器の
消費電力を算出し、その合計が契約電力を越える場合に
は、ＡＣスイッチ１３に各家電機器への電力供給を平均
して落とす供給電力制御指令を与え、各家電機器の消費
電力が契約電力を越えないように制御する。
消費電力を算出し、その合計が契約電力を越える場合に
は、ＡＣスイッチ１３に各家電機器への電力供給を平均
して落とす供給電力制御指令を与え、各家電機器の消費
電力が契約電力を越えないように制御する。
【００２８】また、他の方法としては、ＯＡ機器等停止
すると問題が発生するような機器については電力供給を
落とさないか落とすとしても僅かな量とする供給電力制
御指令をＡＣスイッチ１３に与え、各家電機器の消費電
力が契約電力を越えないように制御する。
すると問題が発生するような機器については電力供給を
落とさないか落とすとしても僅かな量とする供給電力制
御指令をＡＣスイッチ１３に与え、各家電機器の消費電
力が契約電力を越えないように制御する。
【００２９】このとき、ＡＣスイッチ１３には、供給電
力制御指令に従って家電機器への供給電力を変更できる
機能が存在することが前提となる。また、他の方法とし
ては、各家電機器の消費電力を算出し、その合計が契約
電力を越える場合には、家電機器に対して直接消費電力
を低減するような運転に切換える指令を与え、各家電機
器の消費電力が契約電力を越えないように制御すること
も考えられる。例えば、エアコンならば設定温度を変更
する等である。
力制御指令に従って家電機器への供給電力を変更できる
機能が存在することが前提となる。また、他の方法とし
ては、各家電機器の消費電力を算出し、その合計が契約
電力を越える場合には、家電機器に対して直接消費電力
を低減するような運転に切換える指令を与え、各家電機
器の消費電力が契約電力を越えないように制御すること
も考えられる。例えば、エアコンならば設定温度を変更
する等である。
【００３０】ここでは、消費最大電力を契約電力として
考えているが、太陽電池で発電される電力またはバッテ
リに畜電された電力がある場合には、契約電力にこれら
の電力を加算した値を消費最大電力に設定することが可
能である。
考えているが、太陽電池で発電される電力またはバッテ
リに畜電された電力がある場合には、契約電力にこれら
の電力を加算した値を消費最大電力に設定することが可
能である。
【００３１】次に、売電機能について図５を用いて説明
する。図５は、売電機能のブロック図である。売電機能
は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、太陽電
池で発電された電力またはバッテリに畜電された電力を
系統（電力会社）に販売する機能である。
する。図５は、売電機能のブロック図である。売電機能
は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、太陽電
池で発電された電力またはバッテリに畜電された電力を
系統（電力会社）に販売する機能である。
【００３２】集中監視制御装置１８は、ＰＶインバータ
１２からの発電情報とバッテリ１４の畜電情報とを監視
し、これらの電力の内で余った電力がある場合には、Ｐ
Ｖインバータ２または変換器１５を、ＡＣスイッチ１３
を切換えて電力量計１６に接続し、系統への販売を行
う。
１２からの発電情報とバッテリ１４の畜電情報とを監視
し、これらの電力の内で余った電力がある場合には、Ｐ
Ｖインバータ２または変換器１５を、ＡＣスイッチ１３
を切換えて電力量計１６に接続し、系統への販売を行
う。
【００３３】このとき、集中監視制御装置１８は図２に
示した制御ブロック図で変換器を制御し、系統の電力と
同期し、更に無効電力を補償するようにする。次に、調
整機能について図６を用いて説明する。
示した制御ブロック図で変換器を制御し、系統の電力と
同期し、更に無効電力を補償するようにする。次に、調
整機能について図６を用いて説明する。
【００３４】図６は調整機能のブロック図である。調整
機能は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、各
機器の制御機能の調整・設定を行うものである。
機能は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、各
機器の制御機能の調整・設定を行うものである。
【００３５】集中監視制御装置１８は、ＰＶインバータ
１２であれば周波数、電圧、容量等の情報の設定を行
う。ＡＣスイッチ１３であれば組み合わせ、スイッチン
グのタイミング等、バッテリ１４であれば畜電容量、組
み合わせ等、変換器１５であれば周波数、電圧、容量
等、電力量計１６であれば契約電力等、通信装置１７で
あれば回線、プロトコル等の情報の設定を行う。
１２であれば周波数、電圧、容量等の情報の設定を行
う。ＡＣスイッチ１３であれば組み合わせ、スイッチン
グのタイミング等、バッテリ１４であれば畜電容量、組
み合わせ等、変換器１５であれば周波数、電圧、容量
等、電力量計１６であれば契約電力等、通信装置１７で
あれば回線、プロトコル等の情報の設定を行う。
【００３６】例えば、バッテリを新たに増設したような
場合には、畜電容量の変更を行う事ができる。この設定
を行うインターフェイスは、常設している必要はなく、
設定時にのみ接続するようにしても良い。また、専用の
インターフェイスにする必要もなく、例えばパソコンを
ＲＳ２３２Ｃで接続し設定できるようにしても良い。
場合には、畜電容量の変更を行う事ができる。この設定
を行うインターフェイスは、常設している必要はなく、
設定時にのみ接続するようにしても良い。また、専用の
インターフェイスにする必要もなく、例えばパソコンを
ＲＳ２３２Ｃで接続し設定できるようにしても良い。
【００３７】次に監視機能について図７を用いて説明す
る。図７は監視機能のブロック図である。監視機能は、
集中監視制御装置１８の１つの機能であり、各機器の運
転状態の監視を行うものである。
る。図７は監視機能のブロック図である。監視機能は、
集中監視制御装置１８の１つの機能であり、各機器の運
転状態の監視を行うものである。
【００３８】集中監視制御装置１８は、ＰＶインバータ
１２であれば電力、素子状態等、ＡＣスイッチ１３であ
ればスイッチング状態、素子状態等、バッテリ１４であ
れば残容量、状態等、変換器１５であれば周波数、直流
電圧、交流電圧、素子状態等、電力量計１６であれば電
力、状態等、通信装置１７であれば送受信、動作状態
等、を監視し、必要に応じて警告の表示、機器の停止、
切り離しを行う。
１２であれば電力、素子状態等、ＡＣスイッチ１３であ
ればスイッチング状態、素子状態等、バッテリ１４であ
れば残容量、状態等、変換器１５であれば周波数、直流
電圧、交流電圧、素子状態等、電力量計１６であれば電
力、状態等、通信装置１７であれば送受信、動作状態
等、を監視し、必要に応じて警告の表示、機器の停止、
切り離しを行う。
【００３９】例えば、バッテリに異常が生じた場合に
は、異常となったバッテリの切り離しを行う。次に通信
機能について図８を用いて説明する。
は、異常となったバッテリの切り離しを行う。次に通信
機能について図８を用いて説明する。
【００４０】図８は通信機能のブロック図である。通信
機能は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、外
部機器との通信を行うものである。
機能は、集中監視制御装置１８の１つの機能であり、外
部機器との通信を行うものである。
【００４１】集中監視制御装置１８は、通信装置１７を
介して外部機器との通信を行う。この通信方式は、有線
方式であっても無線方式であっても構わない。通信機能
を有することで個人が外から家庭内の電力を制御するこ
とが可能になると共に、例えば電力会社が夏の電力ピー
ク時に各家庭から許容範囲内で電力を集めることができ
る。このような通信機能を備える場合にはそれなりのセ
キュリティを有する必要がある。
介して外部機器との通信を行う。この通信方式は、有線
方式であっても無線方式であっても構わない。通信機能
を有することで個人が外から家庭内の電力を制御するこ
とが可能になると共に、例えば電力会社が夏の電力ピー
ク時に各家庭から許容範囲内で電力を集めることができ
る。このような通信機能を備える場合にはそれなりのセ
キュリティを有する必要がある。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明の電力変換装置で
は、集中監視制御手段において各機器の運転状態を監視
し、その状況にあわせて切換手段の接続状態を決定する
ので、太陽電池からの電力の供給、系統からの電力の供
給、バッテリからの電力の供給、電気機器への電力の給
電、バッテリへの電力の充電、系統への電力の供給を効
率よく行うことができる。
は、集中監視制御手段において各機器の運転状態を監視
し、その状況にあわせて切換手段の接続状態を決定する
ので、太陽電池からの電力の供給、系統からの電力の供
給、バッテリからの電力の供給、電気機器への電力の給
電、バッテリへの電力の充電、系統への電力の供給を効
率よく行うことができる。
【００４３】また、電気機器の消費電力が系統の最大供
給電力を越える場合には、電気機器への供給電力を制限
することにより、電気機器の消費電力が系統の最大供給
電力を越え系統がダウンすることを防止できる。更に各
機器の情報を監視・管理することで、異常検出・設定変
更が容易にでき、またこの情報をテーブル化しておくこ
とで外部からの制御も容易になる。
給電力を越える場合には、電気機器への供給電力を制限
することにより、電気機器の消費電力が系統の最大供給
電力を越え系統がダウンすることを防止できる。更に各
機器の情報を監視・管理することで、異常検出・設定変
更が容易にでき、またこの情報をテーブル化しておくこ
とで外部からの制御も容易になる。
【図１】本発明の電力変換装置の概略図。
【図２】本発明のＡＣスイッチ機能のブロック図。
【図３】本発明の変換器の制御回路のブロック図。
【図４】本発明のピーク負荷制御機能のブロック図。
【図５】本発明の売電機能のブロック図。
【図６】本発明の調整機能のブロック図。
【図７】本発明の監視機能のブロック図。
【図８】本発明の通信機能のブロック図。
【図９】従来の太陽電池発電システムの概略図。
１１・・・太陽電池 １２・・・ＰＶインバータ １３・・・ＡＣスイッチ １４・・・バッテリ １５・・・変換器 １６・・・電力量計 １７・・・通信装置 １８・・・集中監視制御装置 １９・・・家電機器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 7/797 Ｈ０２Ｍ 7/797 // Ｇ０５Ｆ 1/67 Ｇ０５Ｆ 1/67 Ａ
Claims (13)
- 【請求項１】 太陽エネルギーを直流電力に変換する太
陽電池と、前記太陽電池からの直流電力を交流電力に変
換するインバータとを有し、系統と連系運転を行い電気
機器に電力の供給を行う電力変換装置において、充放電
を行うバッテリと、前記バッテリに接続され順逆変換を
行う変換手段と、各機器との通信を行う通信手段と、前
記通信手段によって各機器の運転状態を得てその状態に
よって各機器の接続状態を決定する集中監視制御手段
と、前記集中監視制御手段により決定された各機器の接
続状態に応じて各機器の接続の切換えを行う切換手段と
を具備したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】 前記切換手段の入力側には、前記インバ
ータと前記系統と前記変換手段とが接続され、出力側に
は前記系統と前記変換手段と前記電気機器とが接続さ
れ、前記切換手段は前記集中監視制御手段により決定さ
れた各機器の接続状態に応じて、入力側と出力側とから
いずれか又は複数を選択して各機器を接続することを特
徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項３】 前記インバータ若しくは前記変換手段
は、前記系統に同期し且つ無効電力を補償するように制
御することを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項４】 前記集中監視制御手段は、太陽電池が発
電している場合には太陽電池からの電力を優先して電気
機器に供給するように機器の接続状態を決定することを
特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項５】 前記集中監視制御手段は、深夜の電力の
安い時間帯に前記バッテリの残容量が少ない場合には、
前記系統から前記バッテリを充電するように機器の接続
状態を決定することを特徴とする請求項１記載の電力変
換装置。 - 【請求項６】 前記切換手段は、前記電気機器への供給
電力を変化させる供給電力変化手段を有し、前記集中監
視制御手段は、前記電気機器の消費電力が前記系統の最
大供給電力を越える場合には、前記供給電力変化手段に
より前記電気機器への供給電力を制限することを特徴と
する請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項７】 前記切換手段は、前記電気機器への供給
電力を変化させる供給電力変化手段を有し、前記集中監
視制御手段は、前記電気機器の消費電力が前記系統の最
大供給電力を越える場合には、前記供給電力変化手段に
より任意の電気機器への供給電力を制限することを特徴
とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項８】 前記集中監視制御手段は、前記電気機器
の消費電力が前記系統の最大供給電力を越える場合に
は、前記通信手段を介して前記電気機器に前記電気機器
の運転状態を消費電力が低下するような運転に切換える
信号を与えることを特徴とする請求項１記載の電力変換
装置。 - 【請求項９】 前記集中監視制御手段は、前記太陽電池
の発電情報と前記バッテリの畜電情報と前記電気機器の
消費電力とを監視し、太陽電池の発生する電力で余った
電力がある場合には、前記インバータの電力が系統に流
れるように機器の接続状態を決定することを特徴とする
請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項１０】 前記集中監視制御手段は、各機器の設
定情報を管理すると共に設定情報の変更を行うことを特
徴をする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項１１】 前記集中監視制御手段は、各機器の運
転状態を監視し、異常が生じた場合には警告を発するこ
とを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。 - 【請求項１２】 前記集中監視制御手段は、各機器の運
転状態を監視し、異常が生じた場合には警告を発すると
共に異常の生じた機器を切り離すことを特徴とする請求
項１記載の電力変換装置。 - 【請求項１３】 前記通信手段は、外部との通信も行う
ことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9047901A JPH10248180A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9047901A JPH10248180A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248180A true JPH10248180A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12788306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9047901A Pending JPH10248180A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10248180A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002288280A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sharp Corp | ソーラ発電装置の管理システム |
| JP2007259567A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換回路の制御装置 |
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| EP2224568A2 (en) | 2009-02-26 | 2010-09-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Grid interconnection device, grid interconnection system, and power control system |
| JP2012513186A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | セントレ ナショナル デ ラ レセルシュ シャンティフィク | 光電池用管理システム及び光電池のための太陽電池発電装置 |
| US8378622B2 (en) | 2009-09-14 | 2013-02-19 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Energy and power management integrated circuit device |
| JP2015195723A (ja) * | 2011-05-30 | 2015-11-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力供給システム |
| US9906070B2 (en) | 2014-11-21 | 2018-02-27 | Tabuchi Electric Co., Ltd. | Distributed power source system with storage battery |
| WO2019208147A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 京セラ株式会社 | 蓄電装置、蓄電装置の制御装置及び蓄電装置の制御方法 |
| JP2020530974A (ja) * | 2017-08-14 | 2020-10-29 | ダイナパワー カンパニー エルエルシー | 双方向ストレージ及び再生可能電力コンバータのための方法及び装置 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP9047901A patent/JPH10248180A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2019208147A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 京セラ株式会社 | 蓄電装置、蓄電装置の制御装置及び蓄電装置の制御方法 |
| JPWO2019208147A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2021-04-01 | 京セラ株式会社 | 蓄電装置、蓄電装置の制御装置及び蓄電装置の制御方法 |
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