JPH1141815A - 太陽光発電装置 - Google Patents

太陽光発電装置

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JPH1141815A
JPH1141815A JP9210108A JP21010897A JPH1141815A JP H1141815 A JPH1141815 A JP H1141815A JP 9210108 A JP9210108 A JP 9210108A JP 21010897 A JP21010897 A JP 21010897A JP H1141815 A JPH1141815 A JP H1141815A
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JP
Japan
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solar cell
cell power
power supply
power supplies
inverter
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JP9210108A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Matsukawa
満 松川
Yukio Shimomura
幸男 下村
Tatsuya Izutsu
達也 井筒
Norio Sakae
紀雄 榮
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば、複数の工場やビル等にそれぞれ分散
電源として配置された複数の太陽電池電源のインバータ
の運転を、工場やビル等毎の制御装置により分担して制
御する際に、比較的簡単な構成で全ての太陽電池電源の
インバータを同期して運転するようにし、太陽電池電源
の増設等を可能にする。 【解決手段】 太陽電池2の直流電力をインバータ3に
より交流電力に変換して系統の負荷5に給電する分散電
源としての複数の太陽電池電源1と、各太陽電池電源1
のインバータ3の運転を分担して制御する複数の制御装
置8のいずれか1台からなるマスタ装置Mと、残りの制
御装置8それぞれからなり,マスタ装置Mから共通の制
御情報が与えられるスレーブ装置Sとを備え、共通の制
御情報に基づき、各制御装置8により各太陽電池電源1
のインバータ3を同期して運転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散電源としての
多数の太陽電池電源の運転を複数台の制御装置により分
担して制御する太陽光発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、いわゆる分散電源としての太陽電
池電源は、太陽電池とインバータ(ACアレイ)とを組
合せて形成され、多くの場合、系統の状態等に応じて連
系運転又は自立運転のモードに制御され、太陽電池の直
流電力を交流電力に変換して系統の負荷に給電してい
る。
【0003】なお、連系運転モードは系統電源の正常時
の運転モードであり、このモードにおいては、インバー
タが系統電源に連系運転され、系統電源及びこの電源に
同期したインバータの交流電源が系統の負荷に給電され
る。
【0004】また、自立運転モードは災害等が発生して
系統が停電したときの運転モードであり、この運転モー
ドにおいては、負荷が系統電源から切離された状態にな
り、太陽電池電源のインバータが独立して運転され、そ
の交流電源が負荷に給電される。
【0005】そして、工場やビルの屋根,側壁等の大規
模な太陽電池を設置できないところでは、数KW程度の
太陽電池と数KVA程度のインバータとを組合せた小規
模の太陽電池電源を単位ブロックとし、例えば工場やビ
ル等に複数ブロックのこの種小規模の太陽電池電源を分
散配置し、これらの太陽電池電源のインバータの運転
を、その工場やビル等に設けた制御装置により制御する
ことが行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のように例え
ば工場やビル等に制御装置を設け、この制御装置により
複数の太陽電池電源のインバータの運転を制御する場
合、1台の制御装置によって制御可能な太陽電池電源の
数に限りがあり、一般に、1台の制御装置で10台程度
の太陽電池電源しか制御できない。
【0007】そのため、工場やビルの規模拡大に伴って
例えば隣地に第2,第3の工場やビルを建築する際、こ
れらの工場やビルにも複数の太陽電池電源を設けてその
増設を図ろうとしても、増設した太陽電池電源について
は、既設の制御装置によってそれらのインバータの運転
を制御することができない事態が生じる。
【0008】そして、増設した太陽電池電源のインバー
タの運転を新たな制御装置により制御することが考えら
れるが、この場合、各制御装置が別個独立に動作する
と、既設の各太陽電池電源のインバータと増設した各太
陽電池電源のインバータとが同じ運転状態に制御され
ず、全ての太陽電池電源のインバータを同期して運転す
ることができず、実際には太陽電池電源を増設すること
ができない問題点がある。
【0009】なお、同一の工場やビル等にあっても、制
御装置の制御可能台数をこえる多数の太陽電池電源を設
けた場合は、それらのインバータを同期して運転するこ
とはできない。
【0010】本発明は、例えば複数の工場やビルに分散
配置されて複数の制御装置により分担して制御される多
数の太陽電池電源のインバータを、比較的簡単な構成で
同期して運転するようにし、太陽電池電源の増設等が行
えるようにすることを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の太陽光発電装置においては、太陽電池の
直流電力をインバータにより交流電力に変換して系統の
負荷に給電する分散電源としての複数の太陽電池電源
と、各太陽電池電源のインバータの運転を分担して制御
する複数の制御装置のいずれか1台からなるマスタ装置
と、残りの制御装置それぞれからなり,マスタ装置から
共通の制御情報が与えられるスレーブ装置とを備え、共
通の制御情報に基づき、各制御装置により各太陽電池電
源のインバータを同期して運転する。
【0012】したがって、複数の制御装置のいずれか1
台がマスタ装置を形成し、残りの制御装置がそれぞれマ
スタ装置から与えられた共通の制御情報にしたがって動
作するスレーブ装置を形成し、各制御装置により分担し
て制御される複数の太陽電池電源のインバータが、マス
タ装置の共通の制御情報に基づき、同期して同じ運転状
態に制御される。
【0013】そのため、1台の制御装置の制御可能台数
をこえる多数の太陽電池電源を、各制御装置を統括する
上位の制御装置を設けたりすることなく、比較的簡単な
構成で容易に同期して運転することができ、太陽電池電
源の増設等が容易に行える。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の1形態について、
図1を参照して説明する。図1は例えば#1,…,#N
(Nは2以上の自然数)の工場それぞれに、小規模の分
散電源として小容量の複数の太陽電池電源1を分散配置
した場合の構成を示す。
【0015】各太陽電池電源1は、それぞれ屋根等に設
けられた数KW程度の太陽電池2とインバータ(ACア
レイ)3とを組合せて形成され、太陽電池2の直流電力
をインバータ3により交流電力に変換し、この交流電力
を連系スイッチ4を介して各工場の負荷5に供給する。
【0016】これらの負荷5は解列スイッチ6を介して
系統7に接続され、連系運転時、解列スイッチ6が閉成
されて各太陽電池電源1のインバータ3の交流電力及び
系統電源が供給される。
【0017】各太陽電池電源1のインバータ3はIGB
T等の半導体スイッチング素子のブリッジ回路からなる
インバータ部と、このインバータ部を駆動する駆動部と
からなり、例えば、連系運転及び自立運転の機能を有
し、それらの運転が各工場の制御装置8により分担して
制御される。
【0018】すなわち、工場毎にマイクロコンピュータ
等で構成された制御装置8が設けられ、これらの制御装
置8は例えばインバータ3の運転モードの設定信号及び
その駆動信号を、それぞれの親局側のモデム9の下り信
号の変換器9aからその工場の太陽電池電源1毎の子局
側のモデム10の下り信号の変換器10aに送り、これ
らの変換器10aから各太陽電池1のインバータ3に与
える。そして、各インバータ3が運転モードの設定信号
及び駆動信号にしたがって動作する。
【0019】また、各太陽電池電源1のインバータ3の
発停や発電量等のいわゆる状態信号が運転監視情報とし
て、各太陽電池電源1のインバータ3から子局側のモデ
ム10の上り信号の変換器10bを介して親局側のモデ
ム9の上り信号の変換器9bに送られ、この変換器9b
からその工場の制御装置8に通知され、各工場の制御装
置8がそれぞれの各太陽電池電源1の状態を把握する。
【0020】つぎに、全ての太陽電池電源1のインバー
タ3の運転を一括して制御するため、各制御装置8のう
ちのいずれか1台,例えば#1の工場の制御装置8がマ
スタ装置Mを形成し、残りの制御装置8がそれぞれスレ
ーブ装置Sを形成する。
【0021】そして、マスタ装置Mはオペレータの運転
操作にしたがって連系運転,自立運転,運転停止の各運
転モードの設定,切換え等が指令され、これらの指令に
基づく共通の制御情報を形成する。
【0022】この共通の制御情報は、例えば動作基準と
してのタイミング信号,同期信号及びインバータ3の起
動,停止のシーケンス信号等の運転制御信号からなる。
【0023】そして、マスタ装置Mと各スレーブ装置S
とは、制御装置間通信路11の下り信号,上り信号のケ
ーブル11a,11bにより各親局側のモデム9を介し
て接続され、マスタ装置Mは共通の制御情報に基づき、
その工場の各太陽電池電源1のインバータ3の運転を制
御するとともに、共通の制御情報をケーブル11aを介
して各スレーブ装置Sに伝送する。
【0024】さらに、各スレーブ装置Sは受信した共通
の制御情報に基づき、それぞれが分担する各太陽電池電
源1のインバータ3の運転を制御する。
【0025】したがって、共通の制御情報に基づき、各
工場に分散配置された全ての太陽電池電源1のインバー
タ3が、同じタイミング信号,同期信号を基準にして動
作し、同期して連系運転,自立運転又は運転停止に制御
され、同じ運転状態になる。
【0026】また、各スレーブ装置Sの運転監視情報が
制御装置間通信路11の上り信号のケーブル11bを介
してマスタ装置Mに収集され、収集結果の情報等がマス
タ装置Mからモデム9の変換器9a及び変換器12を介
してデータ計測・表示等を行う計測・表示装置13に送
られ、この装置13に各太陽電池電源1の運転状態等が
表示される。
【0027】そして、工場の規模拡大等に伴って太陽電
池電源1を増設する場合、増設した太陽電池電源1の制
御を分担する新たな制御装置をスレーブ装置に追加すれ
ばよい。
【0028】したがって、各制御装置8のそれぞれの制
御可能な台数の制約等を受けることなく、しかも、各制
御装置8を統括する上位の制御装置を設けたりすること
もなく、各制御装置8のいずれか1つをマスタ装置Mと
し、残りをスレーブ装置Sとし、マスタ装置Mと各スレ
ーブ装置Sとを通信路11で結ぶ比較的簡単な構成によ
り、例えば各工場に分散配置された多数の太陽電池電源
1を同期して同じ運転状態にすることができ、その増設
等を容易に行うことができる。
【0029】なお、各制御装置8は予め設定されたマス
タ装置M又はスレーブ装置Sの処理プログラムにしたが
って動作する。
【0030】そして、マスタ装置Mとして動作するとき
は、タイミング信号,同期信号を形成する機能,運転操
作により指令された運転モードの共通の制御情報を形成
する機能,分担する各太陽電池電源1のインバータ3の
運転を制御する機能及び各スレーブ装置Sと、情報をや
りとりする機能等を備える。
【0031】また、スレーブ装置Sとして動作するとき
は、受信した制御情報に基づき分担する各太陽電池電源
1のインバータ3の運転を制御する機能及びマスタ装置
Mと情報をやりとりする機能等を備える。
【0032】一方、各解列スイッチ6は系統電源の消
失,復旧に基づいて自動又は手動で開閉し、各連系スイ
ッチ4は例えば運転操作に基づき、各制御装置8の制御
信号によって開閉する。
【0033】また、図1の14は系統7の各区分開閉器
であり、15は各フィーダの変圧器である。
【0034】そして、各太陽電池電源1のインバータ3
の構成や各制御装置8の構成等はどのようであってもよ
く、例えばインバータ3が自立運転機能を備えず、災害
等が発生して系統7が停電したときに、連系運転から運
転停止に移行する構成であってもよい。
【0035】また、各制御装置8と各太陽電池電源1の
インバータ3との間の情報の通信及び各制御装置8間の
情報の通信は、専用の電気信号ケーブルや光ファイバケ
ーブルを用いる種々の有線方式であってよいのは勿論、
系統7等の配電線(電力線)を用いる配電線搬送方式の
スペクトラム拡散方式のような有線方式又は電波を用い
る無線方式であってもよい。
【0036】さらに、各制御装置8はそれぞれ少なくと
も1台の太陽電池電源1の制御を分担すればよく、その
際、各制御装置8が各太陽電池電源1の制御を均等に分
担する必要はない。
【0037】そして、各太陽電池2を工場やビル等の建
物の屋根等に分散配置する場合だけでなく、各太陽電池
2を例えば高速道路や鉄道線路の側壁等に分散配置する
場合等にも適用できるのは勿論である。
【0038】
【発明の効果】本発明は、以下に説明する効果を奏す
る。例えば複数の工場やビル等にそれぞれ分散電源とし
て配置された複数の太陽電池電源1の運転を分担して制
御する工場やビル等毎の各制御装置8のいずれか1台が
マスタ装置Mを形成し、残りの制御装置8がそれぞれマ
スタ装置Mから与えられた共通の制御情報にしたがって
動作するスレーブ装置Sを形成し、各制御装置8によ
り、それぞれが分担する各太陽電池電源1のインバータ
3を、マスタ装置Mの共通の制御情報に基づき、同期し
て同じ運転状態に制御することができる。
【0039】したがって、1台の制御装置8の制御可能
な台数をこえる多数の太陽電池電源1を、各制御装置8
を統括する上位の制御装置を設けたりすることなく、比
較的簡単な構成で容易に同期して運転することができ、
例えば工場やビル等の規模拡大等に伴って太陽電池電源
の増設等を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態のブロック結線図であ
る。
【符号の説明】
1 太陽電池電源 2 太陽電池 3 インバータ 5 負荷 7 系統 8 制御装置 M マスタ装置 S スレーブ装置
フロントページの続き (72)発明者 榮 紀雄 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池の直流電力をインバータにより
    交流電力に変換して系統の負荷に給電する分散電源とし
    ての複数の太陽電池電源と、 前記各太陽電池電源の前記インバータの運転を分担して
    制御する複数の制御装置のいずれか1台からなるマスタ
    装置と、 残りの制御装置それぞれからなり,前記マスタ装置から
    共通の制御情報が与えられるスレーブ装置とを備え、 前記共通の制御情報に基づき、前記各制御装置により前
    記各太陽電池電源の前記インバータを同期して運転する
    ようにしたことを特徴とする太陽光発電装置。
JP9210108A 1997-07-17 1997-07-17 太陽光発電装置 Pending JPH1141815A (ja)

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