JPH11252797A - 太陽光発電システム制御装置 - Google Patents
太陽光発電システム制御装置Info
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- JPH11252797A JPH11252797A JP10046936A JP4693698A JPH11252797A JP H11252797 A JPH11252797 A JP H11252797A JP 10046936 A JP10046936 A JP 10046936A JP 4693698 A JP4693698 A JP 4693698A JP H11252797 A JPH11252797 A JP H11252797A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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-
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- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統に流入する高調波電流を抑制するように
した。 【解決手段】 系統１８が正常のときには、蓄電池３１
は充電器３２からの充電器電流ＩCHGで充電されてい
る。この充電器電流ＩCHGは変流器４１で検出され、そ
の充電器電流ＩCHGはバンドパスフィルタ４２に供給さ
れる。バンドパスフィルタ４２は、充電器電流ＩCHGか
ら基本波成分を除去し、高調波成分（ＩCHG-Ｈ）のみを
検出する。バンドパスフィルタ４２で検出された高調波
成分（ＩCHG-Ｈ）は、定数部４３に入力され、この定数
部４３で高調波成分（ＩCHG-Ｈ）に適当なゲインＫを乗
じた信号波形を得る。定数部４３で得られた信号波形
は、第３偏差部２７に与えられて信号波形が重畳され
る。第３偏差部２７には、三角波発生器２８からの三角
波も供給され、この三角波と重畳された信号波形から第
３偏差部２７の出力には、ＰＷＭ制御信号が得られる。
このＰＷＭ制御信号は、インバータ１３のゲートに与え
られる。
した。 【解決手段】 系統１８が正常のときには、蓄電池３１
は充電器３２からの充電器電流ＩCHGで充電されてい
る。この充電器電流ＩCHGは変流器４１で検出され、そ
の充電器電流ＩCHGはバンドパスフィルタ４２に供給さ
れる。バンドパスフィルタ４２は、充電器電流ＩCHGか
ら基本波成分を除去し、高調波成分（ＩCHG-Ｈ）のみを
検出する。バンドパスフィルタ４２で検出された高調波
成分（ＩCHG-Ｈ）は、定数部４３に入力され、この定数
部４３で高調波成分（ＩCHG-Ｈ）に適当なゲインＫを乗
じた信号波形を得る。定数部４３で得られた信号波形
は、第３偏差部２７に与えられて信号波形が重畳され
る。第３偏差部２７には、三角波発生器２８からの三角
波も供給され、この三角波と重畳された信号波形から第
３偏差部２７の出力には、ＰＷＭ制御信号が得られる。
このＰＷＭ制御信号は、インバータ１３のゲートに与え
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池と蓄電
池の電力を利用して、負荷に給電する際に、系統が正常
時に充電器により蓄電池を充電する機能を有する太陽光
発電システム制御装置に関する。
池の電力を利用して、負荷に給電する際に、系統が正常
時に充電器により蓄電池を充電する機能を有する太陽光
発電システム制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、太陽光発電システムは、
太陽電池から得た発電電力をインバータで交流電力に変
換し、系統に連係され、負荷に給電するものである。こ
のように構成された太陽光発電システムにおいて、負荷
の消費電力に対して太陽電池の発電電力が不十分なとき
には、系統からも負荷へ電力を供給し、太陽電池の発電
電力が余ったときには、系統へ電力を戻す。
太陽電池から得た発電電力をインバータで交流電力に変
換し、系統に連係され、負荷に給電するものである。こ
のように構成された太陽光発電システムにおいて、負荷
の消費電力に対して太陽電池の発電電力が不十分なとき
には、系統からも負荷へ電力を供給し、太陽電池の発電
電力が余ったときには、系統へ電力を戻す。
【０００３】上記のように構成された太陽光発電システ
ムの概略構成図を図２に示す。図２において、１１は太
陽電池で、この太陽電池１１で得られた発電電力は、逆
流防止用ダイオード１２を介してインバータ１３に供給
される。インバータ１３は入力された発電電力を交流電
力に変換した後、その交流電力は、リアクトル１４とコ
ンデンサ１５からなるフィルタを通して正弦波状の波形
に整形される。整形された波形は、変圧器１６を介して
負荷１７と系統１８（系統に電力が余ったとき）に供給
される。１９は交流電圧検出出力ＶOUT得る変圧器、２
０は交流電流を検出する変流器である。
ムの概略構成図を図２に示す。図２において、１１は太
陽電池で、この太陽電池１１で得られた発電電力は、逆
流防止用ダイオード１２を介してインバータ１３に供給
される。インバータ１３は入力された発電電力を交流電
力に変換した後、その交流電力は、リアクトル１４とコ
ンデンサ１５からなるフィルタを通して正弦波状の波形
に整形される。整形された波形は、変圧器１６を介して
負荷１７と系統１８（系統に電力が余ったとき）に供給
される。１９は交流電圧検出出力ＶOUT得る変圧器、２
０は交流電流を検出する変流器である。
【０００４】図中破線で囲んだ部分は、インバータ１３
のＰＷＭゲート制御部２１で、このＰＷＭゲート制御部
２１は、次のように構成されている。２２は直流電圧指
令値ＶDCと太陽電池１１の出力電圧である直流電圧Ｖ
DCDET（この電圧は図示しない絶縁部を介して供給され
る）との偏差を検出する第１偏差部で、この第１偏差部
２２の偏差出力は、比例積分演算して電圧制御信号を得
る電圧制御アンプ２３を介して乗算部２４で交流電圧検
出出力ＶOUTと乗算される。この乗算部２４は電圧制御
アンプ２３の出力を乗数とし、検出出力ＶOUTを被乗数
とした乗算を行い、系統１８に同期しかつ電圧制御信号
に比例した振幅の正弦波の電流信号を得る。
のＰＷＭゲート制御部２１で、このＰＷＭゲート制御部
２１は、次のように構成されている。２２は直流電圧指
令値ＶDCと太陽電池１１の出力電圧である直流電圧Ｖ
DCDET（この電圧は図示しない絶縁部を介して供給され
る）との偏差を検出する第１偏差部で、この第１偏差部
２２の偏差出力は、比例積分演算して電圧制御信号を得
る電圧制御アンプ２３を介して乗算部２４で交流電圧検
出出力ＶOUTと乗算される。この乗算部２４は電圧制御
アンプ２３の出力を乗数とし、検出出力ＶOUTを被乗数
とした乗算を行い、系統１８に同期しかつ電圧制御信号
に比例した振幅の正弦波の電流信号を得る。
【０００５】この乗算部２４の出力を電流指令とし、変
流器２０で検出されたインバータ１３の出力電流との偏
差は、第２偏差部２５で検出されて力率制御部２６に与
えられる。力率制御部２６には、変圧器１９で検出され
た交流電圧検出出力ＶOUTも入力され、その出力にイン
バータゲート基準信号を送出する。この基準信号は、第
３偏差部２７で三角波発生器２８により発生される三角
波との偏差が取られ、偏差出力としてＰＷＭ制御信号が
得られる。このＰＷＭ制御信号はＰＷＭ制御部２９を介
してゲートロジック部３０に供給され、このゲートロジ
ック部３０からインバータ１３のゲートにＰＷＭ制御信
号が供給される。
流器２０で検出されたインバータ１３の出力電流との偏
差は、第２偏差部２５で検出されて力率制御部２６に与
えられる。力率制御部２６には、変圧器１９で検出され
た交流電圧検出出力ＶOUTも入力され、その出力にイン
バータゲート基準信号を送出する。この基準信号は、第
３偏差部２７で三角波発生器２８により発生される三角
波との偏差が取られ、偏差出力としてＰＷＭ制御信号が
得られる。このＰＷＭ制御信号はＰＷＭ制御部２９を介
してゲートロジック部３０に供給され、このゲートロジ
ック部３０からインバータ１３のゲートにＰＷＭ制御信
号が供給される。
【０００６】上記のように構成された太陽光発電システ
ムにおいて、インバータ１３は系統１８と連系中、発電
電圧ＶDCDETを制御し、かつ、系統１８と負荷１７へ流
れるインバータ電流ＩINVが力率「１」の正弦波状とな
るように、ＰＷＭゲート制御部２１でＰＷＭ制御を行っ
ている。
ムにおいて、インバータ１３は系統１８と連系中、発電
電圧ＶDCDETを制御し、かつ、系統１８と負荷１７へ流
れるインバータ電流ＩINVが力率「１」の正弦波状とな
るように、ＰＷＭゲート制御部２１でＰＷＭ制御を行っ
ている。
【０００７】近年、災害発生時などの長時間の停電中
に、太陽電池と蓄電池の電力を利用して、非常用の特定
負荷に給電する太陽光発電システムが考えられるように
なって来た。このような太陽光発電システムを自立運転
機能付き太陽光発電システムと称している。
に、太陽電池と蓄電池の電力を利用して、非常用の特定
負荷に給電する太陽光発電システムが考えられるように
なって来た。このような太陽光発電システムを自立運転
機能付き太陽光発電システムと称している。
【０００８】図３がその自立運転機能付き太陽光発電シ
ステムで、図３において、３１は蓄電池で、この蓄電池
３１は系統１８に接続された充電器３２により系統１８
が正常であるときに充電される。３３は逆流防止用ダイ
オード、３４、３５は半導体スイッチ等から構成される
第１、第２の電力用開閉器（Ｍｇ１，Ｍｇ２）で、蓄電
池３１と充電器３２の共通接続点は逆流防止用ダイオー
ド３３と第２の電力用開閉器３５を介してインバータ１
３に接続される。第１の電力用開閉器３４はインバータ
電流ＩINVを系統１８に供給する電路に介挿される。
ステムで、図３において、３１は蓄電池で、この蓄電池
３１は系統１８に接続された充電器３２により系統１８
が正常であるときに充電される。３３は逆流防止用ダイ
オード、３４、３５は半導体スイッチ等から構成される
第１、第２の電力用開閉器（Ｍｇ１，Ｍｇ２）で、蓄電
池３１と充電器３２の共通接続点は逆流防止用ダイオー
ド３３と第２の電力用開閉器３５を介してインバータ１
３に接続される。第１の電力用開閉器３４はインバータ
電流ＩINVを系統１８に供給する電路に介挿される。
【０００９】上記のように構成された太陽光発電システ
ムにおいて、系統正常時には、充電器３２を介して蓄電
池３１が充電され、また、インバータ１３は太陽電池１
１の出力電力を交流電力に変換し、負荷１７と系統１８
に電力を供給している（このとき、Ｍｇ１はオン、Ｍｇ
２はオフである。）。
ムにおいて、系統正常時には、充電器３２を介して蓄電
池３１が充電され、また、インバータ１３は太陽電池１
１の出力電力を交流電力に変換し、負荷１７と系統１８
に電力を供給している（このとき、Ｍｇ１はオン、Ｍｇ
２はオフである。）。
【００１０】そして、系統１８の停電時には、Ｍｇ１を
オフし、Ｍｇ２をオンにして太陽電池１１と蓄電池３１
の双方の直流電力をインバータ１３により交流電力に変
換して、負荷１７に給電する手段を取っている。
オフし、Ｍｇ２をオンにして太陽電池１１と蓄電池３１
の双方の直流電力をインバータ１３により交流電力に変
換して、負荷１７に給電する手段を取っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した自立運転
機能付き太陽光発電システムで使用される充電器３２に
は、通常、ＰＷＭコンバータやダイオードと直流チョッ
パを組み合わせた装置のものが多用されているが、これ
らを使用した充電器３２の交流入力電流（ＩCHG）に
は、高調波電流が多く含まれている。
機能付き太陽光発電システムで使用される充電器３２に
は、通常、ＰＷＭコンバータやダイオードと直流チョッ
パを組み合わせた装置のものが多用されているが、これ
らを使用した充電器３２の交流入力電流（ＩCHG）に
は、高調波電流が多く含まれている。
【００１２】また、系統１８に流入する系統電流ＩLINE
は、ＩLINE＝ＩINV（インバータ電流）−ＩCHG（充電器
３２の交流入力電流）となり、インバータ電流Ｉ
INVは、正弦波状に制御されるけれども、充電器３２の
交流入力電流ＩCHGは、考慮されていない。このため、
系統に流入する電流ＩLINEには、充電器３２の交流入力
電流ＩCHG分の高調波電流が重畳される問題がある。
は、ＩLINE＝ＩINV（インバータ電流）−ＩCHG（充電器
３２の交流入力電流）となり、インバータ電流Ｉ
INVは、正弦波状に制御されるけれども、充電器３２の
交流入力電流ＩCHGは、考慮されていない。このため、
系統に流入する電流ＩLINEには、充電器３２の交流入力
電流ＩCHG分の高調波電流が重畳される問題がある。
【００１３】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、系統に流入する高調波電流を抑制するようにした
太陽光発電システム制御装置を提供することを課題とす
る。
ので、系統に流入する高調波電流を抑制するようにした
太陽光発電システム制御装置を提供することを課題とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、太陽電池の発電電力を
インバータにより交流電力に変換して負荷および系統に
給電するように構成した太陽光発電システムにおいて、
前記インバータのゲートにゲート制御信号を供給するゲ
ート制御部と、前記系統に接続された充電器により充電
され、系統停電のときに、太陽電池に代えて直流電力を
インバータに供給する蓄電池と、前記充電器で発生する
高調波を含む電流成分を検出する第１手段と、この第１
手段により検出した電流成分のうち基本波成分を除去し
て、高調波電流成分のみを検出する第２手段と、この第
２手段により検出した高調波電流成分を前記ゲート制御
部に与え、得られたゲート制御信号でインバータを制御
して、前記充電器で発生した高調波電流成分を抑制する
電流をインバータの出力に発生させることを特徴とする
ものである。
を達成するために、第１発明は、太陽電池の発電電力を
インバータにより交流電力に変換して負荷および系統に
給電するように構成した太陽光発電システムにおいて、
前記インバータのゲートにゲート制御信号を供給するゲ
ート制御部と、前記系統に接続された充電器により充電
され、系統停電のときに、太陽電池に代えて直流電力を
インバータに供給する蓄電池と、前記充電器で発生する
高調波を含む電流成分を検出する第１手段と、この第１
手段により検出した電流成分のうち基本波成分を除去し
て、高調波電流成分のみを検出する第２手段と、この第
２手段により検出した高調波電流成分を前記ゲート制御
部に与え、得られたゲート制御信号でインバータを制御
して、前記充電器で発生した高調波電流成分を抑制する
電流をインバータの出力に発生させることを特徴とする
ものである。
【００１５】第２発明は、前記第１手段が電流検出器か
ら構成され、前記第２手段がフィルタから構成されたこ
とを特徴とするものである。
ら構成され、前記第２手段がフィルタから構成されたこ
とを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明するに、図２、図３と同一部分は同一符
号を付して述べる。図１において、図３で設けた第１の
電力開閉器３４を省略し、第２の電力開閉器３５のみを
使用する。従って、系統１８が正常のときは、太陽電池
１１または、太陽電池１１の発電電力が不足したときに
は系統１８からの電力で負荷１７が運転され、系統１８
の停電のときに、第２の電力開閉器３５をオンにして蓄
電池３１と太陽電池１１により負荷１７の運転を行う。
このように構成した実施の形態において、系統１８が正
常のときには、蓄電池３１は、充電器３２からの充電器
の交流入力電流ＩCHGで充電されている。
に基づいて説明するに、図２、図３と同一部分は同一符
号を付して述べる。図１において、図３で設けた第１の
電力開閉器３４を省略し、第２の電力開閉器３５のみを
使用する。従って、系統１８が正常のときは、太陽電池
１１または、太陽電池１１の発電電力が不足したときに
は系統１８からの電力で負荷１７が運転され、系統１８
の停電のときに、第２の電力開閉器３５をオンにして蓄
電池３１と太陽電池１１により負荷１７の運転を行う。
このように構成した実施の形態において、系統１８が正
常のときには、蓄電池３１は、充電器３２からの充電器
の交流入力電流ＩCHGで充電されている。
【００１７】この充電器の交流入力電流ＩCHGは、変流
器４１で検出され、検出された充電器の交流入力電流Ｉ
CHGは、バンドパスフィルタ４２に供給される。このバ
ンドパスフィルタ４２は、供給された充電器の交流入力
電流ＩCHGから基本波成分を除去し、高調波成分（ＩCHG
-Ｈ）のみを検出する。
器４１で検出され、検出された充電器の交流入力電流Ｉ
CHGは、バンドパスフィルタ４２に供給される。このバ
ンドパスフィルタ４２は、供給された充電器の交流入力
電流ＩCHGから基本波成分を除去し、高調波成分（ＩCHG
-Ｈ）のみを検出する。
【００１８】バンドパスフィルタ４２で検出された高調
波成分（ＩCHG-Ｈ）は、定数部４３に入力され、この定
数部４３で高調波成分（ＩCHG-Ｈ）に適当なゲインＫを
乗じた信号波形を得る。定数部４３で得られた信号波形
は、ＰＷＭゲート制御部２１の第３偏差部２７に与えら
れ、インバータゲートの基準信号に、その信号波形が重
畳される。第３偏差部２７には、三角波発生器２８から
の三角波も供給されているから、この三角波と重畳され
た信号波形から第３偏差部２７の出力には、ＰＷＭ制御
信号が得られる。このＰＷＭ制御信号は、ＰＷＭ制御部
２９とゲートロジック部３０を介してインバータ１３の
ゲートに与えられる。すると、インバータ１３は、高調
波成分（ＩCHG-Ｈ）を抑制するために、その成分と反対
極性の電流をインバータ１３の出力に発生させる。
波成分（ＩCHG-Ｈ）は、定数部４３に入力され、この定
数部４３で高調波成分（ＩCHG-Ｈ）に適当なゲインＫを
乗じた信号波形を得る。定数部４３で得られた信号波形
は、ＰＷＭゲート制御部２１の第３偏差部２７に与えら
れ、インバータゲートの基準信号に、その信号波形が重
畳される。第３偏差部２７には、三角波発生器２８から
の三角波も供給されているから、この三角波と重畳され
た信号波形から第３偏差部２７の出力には、ＰＷＭ制御
信号が得られる。このＰＷＭ制御信号は、ＰＷＭ制御部
２９とゲートロジック部３０を介してインバータ１３の
ゲートに与えられる。すると、インバータ１３は、高調
波成分（ＩCHG-Ｈ）を抑制するために、その成分と反対
極性の電流をインバータ１３の出力に発生させる。
【００１９】このため、インバータ１３から出力される
インバータ電流ＩINVが、系統１８に流れても、充電器
３２の動作による高調波は発生しないため、系統電流Ｉ
LINEの高調波成分は抑制され、正弦波状となる。
インバータ電流ＩINVが、系統１８に流れても、充電器
３２の動作による高調波は発生しないため、系統電流Ｉ
LINEの高調波成分は抑制され、正弦波状となる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
高調波成分が発生される充電器を備えた太陽光発電シス
テムにおいて、その高調波成分を抑制するようなインバ
ータ出力電流を得るようにインバータを制御するように
したので、系統への高調波電流を抑制することができる
利点がある、
高調波成分が発生される充電器を備えた太陽光発電シス
テムにおいて、その高調波成分を抑制するようなインバ
ータ出力電流を得るようにインバータを制御するように
したので、系統への高調波電流を抑制することができる
利点がある、
【図１】この発明の実施の形態を示す概略的な構成説明
図。
図。
【図２】一般的な太陽光発電システムの概略的な構成説
明図。
明図。
【図３】防災形太陽光発電システムの概略的な構成説明
図。
図。
１１…太陽電池 １３…インバータ １６…変圧器 １７…負荷 １８…系統 １９…変圧器 ２０…変流器 ２１…ゲート制御部 ２２…第１偏差部 ２５…第２偏差部 ２６…力率制御部 ２７…第３偏差部 ２８…三角波発生器 ２９…ＰＷＭ制御部 ３０…ゲートロジック部 ３１…蓄電池 ３２…充電器 ４１…変流器 ４２…バンドパスフィルタ ４３…ゲイン部
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池の発電電力をインバータにより
交流電力に変換して負荷および系統に給電するように構
成した太陽光発電システムにおいて、 前記インバータのゲートにゲート制御信号を供給するゲ
ート制御部と、前記系統に接続された充電器により充電
され、系統停電のときに、太陽電池に代えて直流電力を
インバータに供給する蓄電池と、前記充電器で発生する
高調波を含む電流成分を検出する第１手段と、この第１
手段により検出した電流成分のうち基本波成分を除去し
て、高調波電流成分のみを検出する第２手段と、この第
２手段により検出した高調波電流成分を前記ゲート制御
部に与え、得られたゲート制御信号でインバータを制御
して、前記充電器で発生した高調波電流成分を抑制する
電流をインバータの出力に発生させるようにしたことを
特徴とする太陽光発電システム制御装置。 - 【請求項２】 前記第１手段は電流検出器から構成さ
れ、前記第２手段はフィルタから構成されたことを特徴
とする請求項１記載の太陽光発電システム制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04693698A JP3807081B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電システム制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04693698A JP3807081B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電システム制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252797A true JPH11252797A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3807081B2 JP3807081B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=12761213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04693698A Expired - Fee Related JP3807081B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 太陽光発電システム制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3807081B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049198A3 (en) * | 2000-12-13 | 2002-11-07 | Koninkl Philips Electronics Nv | Preconditioner |
| CN103956737A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-30 | 上海交通大学 | 级联h桥拓扑中可滤除高次谐波的载波电平层叠调制方法 |
| KR101442901B1 (ko) * | 2012-04-24 | 2014-09-23 | 엘에스산전 주식회사 | 전기 자동차의 충전 시스템 및 이의 고조파 제거 방법 |
| JP2016019340A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 積水化学工業株式会社 | 充放電システム |
| CN116923157A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-24 | 深圳星空新能科技有限公司 | 用于集中式快速充电站的电力监测方法及系统 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP04693698A patent/JP3807081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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